JP4364289B2 - Optical prism, lens frame and optical assembly - Google Patents
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Description
本発明は、結像性を備えた内面反射光学プリズムの像面側にCCDのような撮像素子を備えた鏡枠を高精度に取り付けることができる光学プリズムとその鏡枠及びその光学プリズムと鏡枠の光学アッセンブリに関するものである。 The present invention relates to an optical prism capable of attaching a lens frame having an image pickup element such as a CCD on the image surface side of an internal reflection optical prism having image-forming properties with high accuracy, and the optical prism and the optical prism and mirror. The present invention relates to an optical assembly of a frame.
本出願人は、特願平9−172168号等において、少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させて被写体の像を結像する偏心光学プリズムを用いて、その像面に配置されたCCD等の撮像素子を用いて被写体を撮像することを提案した。そのような偏心光学プリズムを2個用いて結像光学系を構成して、同様に被写体を撮像することも特願平10−77272号等において提案した。 In the Japanese Patent Application No. Hei 9-172168, the applicant of the present invention is provided with at least three optical surfaces, and reflects the incident light from the incident surface suitable for the incidence of the light from the subject two or more times within the self. Using a decentered optical prism that bends the optical path and emits the light from the predetermined light exit surface as an output light to form an image of the subject, the subject is imaged using an image sensor such as a CCD disposed on the image surface. Proposed that. Japanese Patent Application No. 10-77272 also proposed that an imaging optical system is configured by using two such decentered optical prisms and images a subject in the same manner.
このような撮像装置において、設計通りの期待した解像力の被写体像を撮像するには、光学プリズムと撮像素子とは高精度で正規の位置関係が保持されることが必要となるが、これらの位置決め精度を確保しつつ、製造の容易さをも両立させることは残された技術課題となっている。 In such an imaging apparatus, in order to capture a subject image with the expected resolving power as designed, it is necessary that the optical prism and the imaging element maintain a regular positional relationship with high accuracy. It is a remaining technical problem to ensure both accuracy and ease of manufacturing.
一方、近年に至り、光学プリズムを射出成形法によって製造することも一般化しつつある。この射出成形法ではスライド機構を用いることによって極めて多様な形状の成形品にも対応できる。 On the other hand, in recent years, it has become common to manufacture optical prisms by injection molding. In this injection molding method, it is possible to cope with molded products having various shapes by using a slide mechanism.
図33は、このスライド機構を持つ金型について説明するための模式図である。同図(a)部はスライド型部Sが金型のキャビティーC内に突出して、これによりキャビティーC内の形が被成形品の形をなす状態を示している。また、同図(b)部はスライド型部Sが金型のキャビティーC内から後退して、これによりキャビティーC内で成形されたプラスチック等でなる被成形品を金型から取り出し得る状態を示している。更に同図(c)部は同図(a)部スライド型部Sと金型のキャビティーCの位置関係を別の角度から見た状態を示している。 FIG. 33 is a schematic diagram for explaining a mold having the slide mechanism. The part (a) of the figure shows a state in which the slide mold part S protrudes into the cavity C of the mold, whereby the shape in the cavity C forms the shape of the product to be molded. Further, the part (b) of the figure shows a state in which the slide mold part S is retracted from the cavity C of the mold so that a molded product made of plastic or the like molded in the cavity C can be taken out from the mold. Is shown. Further, part (c) of the figure shows a state in which the positional relationship between the part (a) of the part (a) and the cavity C of the mold is viewed from another angle.
このようなスライド機構を持つ金型を用いることにより種々の形状のプリズムを成形することができる。このような金型はそれ自体は公知のものであり、本発明のプリズムを成形するためにも適用され得る。 By using a mold having such a slide mechanism, prisms having various shapes can be formed. Such a mold is known per se and can also be applied to mold the prism of the present invention.
図34は、スライド機構を持つ金型のスライド部を移動させるための機構について説明するための模式図である。この機構は、スライド部SLに設けられた貫通孔にアンギラピンAPが嵌入した状態から離脱した状態に相対変位するに伴って、アンギラピンAPの傾斜に応じてスライド部SLが金型のキャビティーC内から後退するように変位するようになされている。 FIG. 34 is a schematic diagram for explaining a mechanism for moving a slide portion of a mold having a slide mechanism. In this mechanism, as the anguilla pin AP is relatively displaced from the state in which the anguilla pin AP is inserted into the through hole provided in the slide portion SL, the slide portion SL moves into the cavity C of the mold according to the inclination of the anguilla pin AP. It is made to displace so that it may retreat from.
図34の(a)部は固定側の金型FDと可動側の金型MDとが近接してアンギラピンAPがスライド部SLに設けられた貫通孔に深く嵌入し、スライド部SLが金型のキャビティーC内に突出し複雑な形状の成形品に対応したキャビティー内法形状が構成されている状態を示している。 In FIG. 34 (a), the fixed mold FD and the movable mold MD are close to each other and the anguilla pin AP is inserted deeply into the through hole provided in the slide section SL, and the slide section SL is the mold. A state is shown in which a cavity internal shape corresponding to a molded product having a complicated shape protruding into the cavity C is formed.
同図(b)部は固定側の金型FDと可動側の金型MDとが離隔する方向に相対変位して、これに伴って、アンギラピンAPがスライド部SLに設けられた貫通孔から抜き出るよ
うに移動する結果、アンギラピンAPの傾斜に応じてスライド部SLが金型のキャビティーC内から後退し、遂には金型のキャビティーC内から外に出た状態を示している。
The part (b) in FIG. 6 is relatively displaced in the direction in which the fixed mold FD and the movable mold MD are separated from each other, and accordingly, the anguilla pin AP is removed from the through hole provided in the slide section SL. As a result of moving so as to come out, the slide portion SL is retracted from the inside of the mold cavity C according to the inclination of the anguilla pin AP, and finally shows a state in which it comes out of the inside of the mold cavity C.
同図(c)部は上記同図(b)部のような状態に至ってから、エジェクターピンEPを突出変位させて、スライド部SLによってアンダーカット部UCが形成された成形品MMを取り出す様子を示している。 After the state shown in FIG. 6C reaches the state shown in FIG. 5B, the ejector pin EP is displaced and the molded product MM in which the undercut portion UC is formed by the slide portion SL is taken out. Show.
上述したようなスライド機構を適用した射出成形法を用いれば、種々多様な形状の光学プリズムを比較的容易に能率良く製造することができる。 If the injection molding method using the slide mechanism as described above is used, optical prisms having various shapes can be manufactured relatively easily and efficiently.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、結像性を備えた内面反射偏心光学プリズムを電子カメラ、電子内視鏡等の結像素子として適用された場合に、撮像素子との位置決め精度を確保しつつ、製造の容易さをも両立させることのできる光学プリズム、及びこの光学プリズムに適用する鏡枠、並びに、この光学プリズムと鏡枠とを含んでなる光学アセンブリを提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to apply an internal reflection decentered optical prism having an imaging property as an imaging element such as an electronic camera or an electronic endoscope. An optical prism capable of ensuring both positioning accuracy with the image pickup device and at the same time achieving ease of manufacture, a lens frame applied to the optical prism, and an optical device including the optical prism and the lens frame It is to provide an assembly.
上記目的を達成する本発明の光学プリズムは、少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、前記光学プリズムは、自己に適合するように構成された鏡枠と結合されて用いられるようになされ、前記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に、この光学プリズムを前記鏡枠に取り付けるための凸部が形成されてなることを特徴とするものである。 The optical prism of the present invention that achieves the above object comprises at least three optical surfaces, and bends the optical path by reflecting the incident light from the incident surface suitable for the incident light from the subject twice or more inside itself. An optical prism configured to emit light as emitted light from a predetermined emission surface to form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, at least of the incident surface or the emission surface In an optical prism composed of an optical surface, one of which performs a transmission function and an internal reflection function, the optical prism is used in combination with a lens frame configured to be adapted to the self, and the incident surface and the output surface. A convex portion for attaching the optical prism to the lens frame is formed on a side surface formed in a direction crossing each direction.
本発明のもう1つの光学プリズムは、少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、前記光学プリズムは、自己に適合するように構成された鏡枠と結合されて用いられるようになされ、前記入射面及び前記出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に、前記入射面から前記出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成されてなることを特徴とするものである。 Another optical prism according to the present invention includes at least three optical surfaces, bends an optical path by reflecting incident light from an incident surface suitable for incidence of light from a subject twice or more inside itself, and determines a predetermined optical path. An optical prism configured to emit the light from the light exit surface to the outside as an output light and form an image of the subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the incident surface or the exit surface is In an optical prism composed of an optical surface that performs a transmission action and an internal reflection action, the optical prism is used in combination with a lens frame configured to be adapted to the self, and includes an entrance surface and an exit surface. A concave portion is formed on a side surface formed in a direction intersecting with each direction so as not to disturb an optical path within an effective diameter from the incident surface to the emission surface. Is shall.
本発明のさらにもう1つの光学プリズムは、少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、前記出射面の有効領域外に鏡枠又は撮像素子取り付け用部材が一体に成形されてなることを特徴とするものである。 Still another optical prism according to the present invention includes at least three optical surfaces, bends an optical path by reflecting incident light from an incident surface adapted to incident light from a subject twice or more inside itself, An optical prism configured to emit light as emitted light from a predetermined emission surface to form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, and includes at least one of the incident surface and the emission surface In the optical prism composed of an optical surface that performs a transmission action and an internal reflection action, a lens frame or an imaging element mounting member is integrally formed outside the effective area of the emission surface.
本発明においては、上記凸部、凹部あるいは鏡枠又は撮像素子取り付け用部材を利用してこの光学プリズムに適合する鏡枠、撮像素子の取り付け作業の簡素化と、位置合わせ精度の向上とが可能となる。 In the present invention, it is possible to simplify the mounting operation of the lens frame and the image sensor that are compatible with the optical prism by using the convex part, the concave part or the lens frame or the image sensor mounting member, and to improve the alignment accuracy. It becomes.
なお、本発明はこのような光学プリズムに取り付ける鏡枠、このような光学プリズムとその鏡枠、撮像素子との組み合わせ、このような光学プリズム同士の組み合わせからなる光学アッセンブリを含むものである。 The present invention includes a lens frame attached to such an optical prism, a combination of such an optical prism and its lens frame and an image pickup device, and an optical assembly formed by a combination of such optical prisms.
本発明によれば、カメラ、内視鏡等の結像光学系を用いる装置の結像光学系として内面反射光学プリズムを用いる際に、その像面に配置されるCCDのような撮像素子を備えた鏡枠を簡単な機構で位置決め精度を確保しつつ高精度に光学プリズムに取り付けることができる光学プリズム、鏡枠及び光学アッセンブリを提供することができる。また、撮像素子に対する位置決め精度を確保しつつ、製造の容易さをも両立させることのできるこの種の光学プリズム、及び、この光学プリズムに適用する鏡枠、並びに、この光学プリズムと鏡枠とを含んでなるアセンブリを提供することができる。 According to the present invention, when an internal reflection optical prism is used as an image forming optical system of an apparatus using an image forming optical system such as a camera or an endoscope, an image pickup device such as a CCD disposed on the image surface is provided. It is possible to provide an optical prism, a lens frame, and an optical assembly that can attach the lens frame to the optical prism with high accuracy while ensuring positioning accuracy with a simple mechanism. In addition, this type of optical prism that can achieve both manufacturing ease while ensuring positioning accuracy with respect to the image sensor, a lens frame applied to the optical prism, and the optical prism and the lens frame are provided. An assembly comprising the same can be provided.
以下、図面を用いて本発明の光学プリズム、鏡枠及び光学アッセンブリの実施の形態につき詳述することにより本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by describing embodiments of the optical prism, the lens frame, and the optical assembly of the present invention in detail with reference to the drawings.
図1〜図12の実施例は、例えば図1(b)に結像光学プリズム100として示されているような光学プリズム100を用いる例であり、この光学プリズム100は、3つの光学作用面12、13、14を備えてなり、面14は、物体(被写体)からの光線がこの光学プリズム100内部に入射する面と、その入射した光線が反射面13で最初に内部反射され、その反射光に対して2回目の内部反射をする面とを兼ねる入射面兼反射面14であり、面13は、入射面兼反射面14から入射した光線をその面14側へ内部反射する最初の反射面13であり、面12は、入射面兼反射面14で2回目の反射を受けた光線を屈折して光学プリズム100の外部へ射出し、撮像素子22の撮像面21上へ物体の像を結像する出射面12である。そして、この光学プリズム100が結像する正パワー(反射屈折力:焦点距離の逆数)を有するように、3つの面12、13、14は、自由曲面あるいは球面、非球面、アナモルフィック面等の曲面から構成されてなるものである。そして、その中の少なくとも一つの面は、光束にパワーを与え、かつ、偏心収差を補正する唯一の対称面を持つ面対称自由曲面にて構成されることが望ましい。
The embodiment of FIGS. 1 to 12 is an example using an
図1は、本願発明の一つの実施の形態としての結像光学プリズムの外形を示す図である。なお、図1のものは、入射面からの光線が内部で2回反射して出射する2回反射型の光学プリズムであるが、本発明はこれに限定される技術思想ではなく、例えば3回反射して出射する3回反射型の結像光学プリズムにも及ぶものである。 FIG. 1 is a view showing the outer shape of an imaging optical prism as one embodiment of the present invention. 1 is a two-reflection optical prism in which a light beam from an incident surface is reflected twice and emitted from the inside. However, the present invention is not limited to this technical idea. The present invention extends to a three-reflection type imaging optical prism that reflects and emits light.
図1において、その(a)部は本実施の形態としての光学プリズム及び同光学プリズムに対応する鏡枠をそれらの斜め後方上部からの視点で望む斜視図、同図(b)部は上記鏡枠と上記光学プリズムとを組み合わせてなる光学アセンブリの側面部分断面図、同図(c)部は上記光学アセンブリを、その入射面側からの視線で見た部分破断図である。 In FIG. 1, the (a) part is a perspective view of the optical prism as the present embodiment and a mirror frame corresponding to the optical prism as seen from the oblique rear upper part, and the (b) part is the mirror described above. A side sectional view of an optical assembly formed by combining a frame and the optical prism, and part (c) of the figure is a partially cutaway view of the optical assembly as seen from the line of sight from the incident surface side.
特に同図(b)部には、この光学プリズム内の光線の進行経路が破線図示してある。 In particular, in the part (b) of the figure, the traveling path of the light beam in the optical prism is indicated by a broken line.
図中、この結像光学プリズム100は3つの光学作用面12、13、14を備えてなり、その一つの面14は、その面の少なくとも一部の共通領域において、物体(被写体)からの光線がこの光学プリズム100内部に入射する面として機能すると共に、その入射した光線が反射面13で最初に反射され、その反射光に対して2回目の反射を全反射作用により反射する面としても機能する入射面兼反射面14である。光学プリズム100の背面側のカーブした面13は、入射面兼反射面14から入射した光線をその面14側へ反射す
る最初の反射面13である。さらに、この入射面兼反射面14と反射面13の上方に稜線を境に連なる符号12で示す面が、入射面兼反射面14で2回目の反射を受けた光線を屈折して光学プリズム100の外部へ射出し、鏡枠30に備えられたCCD等の撮像素子22の撮像面21上へ物体の像を結像する出射面(撮像素子対抗面)12である。この出射面12、反射面13及び入射面兼反射面14はそれぞれ所要の光学特性を満たすように自由曲面あるいは球面、非球面、アナモルフィック面等の成形された曲面である。なお、図中、出射面(撮像素子対抗面)12と撮像素子22の撮像面21との間には、モアレ縞等を防止するためのローパスフィルター20が配置されている。
In the figure, the imaging
上記出射面(撮像素子対抗面)12及び入射面兼反射面14並びに反射面13の各方向と交叉する方向に形成されてなる左側面60L、右側面60Rに、物体からの光が入射面兼反射面14から出射面12に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにしてそれぞれ凹部70L、70Rが形成されている。ここに、有効径内とは、同図(c)部に図示の2点鎖線により囲まれた領域ED内である。
The light from the object serves as the incident surface on the
図1の例では、左右の段部80L、80Rによって、入射面兼反射面14と撮像素子対抗面12とで前後の面が構成された光学プリズム100の上方側のブロック部の側面60L、60R間の幅が、入射面兼反射面14と反射面13とで前後の面が構成された光学プリズム100の下方側のブロック部の側面60L、60R間の幅より狭くなるように、凹部70L、70Rが成形されているが、この部位は射出成形の金型のスライド機構によって成形され、かつ、上記2点鎖線により囲まれた有効径内領域EDはこの部位より0.5〜5.0ミリメートル内方に後退して設定されている。このため、本実施の形態によれば、当該射出成形法に係るスライド機構の移動による光学プリズムの有効領域の歪みが極小となり、光学特性を利用する部分の性能を劣化させる虞がない。
In the example of FIG. 1, the side surfaces 60L and 60R of the block portion on the upper side of the
上記左側面60L、右側面60Rの上記各段部80L、80Rの水準位置から夫々外部側方に突出するようにしてこの光学プリズム100を鏡枠30に取り付けるための左右の各凸部90L、90Rが設けられている。本実施の形態では、これら左右の各凸部90L、90Rは、この光学プリズム100の成形における射出成形法に適用されるスライド機構を利用して成形される。これら光学プリズム100側の各凸部90L、90Rに対応して、鏡枠30にも左右の各凸部31L、31R(図では見えない)が設けられ、これら光学プリズム100側の各凸部90L、90Rと鏡枠30側の各凸部31L、31Rを合わせることにより、光学プリズム100と鏡枠30との結合がなされる。さらに、上記左右の各段部80L、80R上の外各凸部90L、90Rに臨む部位には、鏡枠30との位置決め用の左右の各ボス91L、91Rが設けられている。
Left and right
この各ボス91L、91Rとこれに対応して鏡枠30側に設けられた凹部とを嵌合させることにより、光学プリズム100と鏡枠30との位置合わせ精度を向上させることが可能となる。
By fitting the
図1の(c)部等から理解される通り、鏡枠30の下端の光学プリズム100への装着部は、上記凹部70L、70Rないし左右の各段部80L、80Rによって形成される段状部に対応した形状になされている。このため、光学プリズム100の鏡枠30に対する実装の精度を確保しやすい。
As understood from the part (c) of FIG. 1 and the like, the mounting portion of the lower end of the
なお、図中、P.L.でシンボリックに示される線がこの光学プリズム100を射出成形法で成形する際の金型分割線(パーティングライン)である。
In FIG. L. A symbolic line indicates a mold dividing line (parting line) when the
上記実施の形態によれば、光学特性を有効に用いる領域外の部分を最小にすることができ、上記光学プリズムを極限まで小型化できる。 According to the embodiment, the portion outside the region where the optical characteristics are effectively used can be minimized, and the optical prism can be miniaturized to the limit.
図2は、図1に基づいて説明した実施の形態の一つの変形例を示す図であり、同図(a)部は光学プリズム100−1と鏡枠30−1とを組み付けてなる光学アセンブリの側面部分断面図であり、同図(b)部は同図(a)部の光学アセンブリを斜め後方上部より望む斜視図である。図2において、既述の図1との対応部は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 2 is a view showing a modification of the embodiment described with reference to FIG. 1. FIG. 2A shows an optical assembly in which an optical prism 100-1 and a lens frame 30-1 are assembled. FIG. 4B is a perspective view of the optical assembly of FIG. In FIG. 2, the corresponding parts to those in FIG.
この図2の例では、上述のようにスライド機構を利用して成形される凸部90L−1(90R−1は図2では見えない。)に所定部材の取り付けに用い得る、水平に対する傾斜角度を異にして隣接する、複数の取り付け面90L−1a、90L−1b(90R−1a、90R−1bは図2では見えない。)が形成されている。また、図1の形態における左右の各段部80L、80Rに対応する左右の各段部80L−1(80R−1は図2では見えない。)も、水平に対する傾斜角度を異にして隣接する、複数の取り付け面80L−1a、80L−1b(80R−1a、80R−1bは図2では見えない。)が形成されている。
In the example of FIG. 2, an inclination angle with respect to the horizontal that can be used for attaching a predetermined member to the convex portion 90 </ b> L- 1 (90 </ b> R- 1 cannot be seen in FIG. 2) formed using the slide mechanism as described above. A plurality of adjacent mounting surfaces 90L-1a and 90L-1b (90R-1a and 90R-1b are not visible in FIG. 2) are formed. Also, the left and
上記形態によれば、複数の取り付け面を種々の関連部材の取り付けに利用することで、取り付けの位置精度を確保することができると共に、所要に応じてこの光学プリズム100−1に複合的な機能を持たせることができる。 According to the said form, while using a some attachment surface for attachment of a various related member, while being able to ensure the positional accuracy of attachment, it is a function combined with this optical prism 100-1 as needed. Can be given.
例えば、図2の例では、電子部品を実装したプリント配線基板200を第2の取り付け面90L−1b(90R−1b)を利用してその取り付けの位置精度(傾斜角度等)を確保しながら基板取付ビス200aを用いる等して適切に取り付けることができる。また、これと共に、第1の取り付け面90L−1a(90R−1a)を利用して鏡枠30−1をその取り付けの位置精度を確保しながら、安定して取り付けることができる。
For example, in the example of FIG. 2, the printed
図3は、図1に基づいて説明した光学プリズムの他の一つの変形例を示す図であり、同図(a)部は光学プリズム100−2の側面図であり、同図(b)部は同図(a)部の光学プリズムを斜め後方上部より望む斜視図である。図3において、既述の図1、図2との対応部は同一の符号を付してある。 FIG. 3 is a view showing another modification of the optical prism described with reference to FIG. 1. FIG. 3 (a) is a side view of the optical prism 100-2, and FIG. 3 (b). FIG. 3 is a perspective view of the optical prism of FIG. In FIG. 3, the same reference numerals are assigned to the corresponding parts in FIGS. 1 and 2 described above.
この図3の例では、射出成形法により製造されるときにスライド機構を利用して成形される上述の左右の凸部90L−1、90R−1に所定部材の取り付けに用い得る、水平に対する傾斜角度を異にして隣接する、複数の取り付け面90L−1a、90L−1b及び90R−1a、90R−1bが形成されている。また、図1の形態における左右の各段部80L、80Rに対応する左右の各段部80L−1(80R−1は図3では見えない。)も、水平に対する傾斜角度を異にして隣接する、複数の取り付け面80L−1a、80L−1b(80R−1a、80R−1bは図3では見えない。)が形成されている。
In the example of FIG. 3, an inclination with respect to the horizontal that can be used for attaching predetermined members to the above-described left and right
特に、この図3の実施の形態では、これら複数の面の中の所定の面(例えば90L−1b)に、この光学プリズムの製造に用いた金型のキャビディ番号90caを刻印してある。 In particular, in the embodiment of FIG. 3, the cavity number 90ca of the mold used for manufacturing the optical prism is imprinted on a predetermined surface (for example, 90L-1b) among the plurality of surfaces.
上記形態によれば、上記複数の面の中の所定のものを利用して当該光学プリズム100−2の製造に用いた金型のキャビディ番号を刻印してあるため、製造・品質管理等において当該光学プリズムの来歴管理が容易となる。 According to the above aspect, since the cavity number of the mold used for manufacturing the optical prism 100-2 is engraved using a predetermined one of the plurality of surfaces, the manufacturing and quality control History management of optical prisms becomes easy.
図4は、図1に基づいて説明した光学プリズムの他の一つの変形例としての光学プリズム100−3を斜め後方上部より望む斜視図である。図4において、既述の図1、図2及び図3との対応部は同一の符号を付してある。 FIG. 4 is a perspective view of an optical prism 100-3 as another modified example of the optical prism described with reference to FIG. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the corresponding parts in FIGS. 1, 2 and 3 described above.
この図4の例では、射出成形法により製造されるときにスライド機構を利用して成形される上述の左右の凸部90L−3、90R−3の上面と同水準位置で前後方向に平行に延長されるようにして左右の各面90L−3a、90R−3aが設けられ、これら各面90L−3a、90R−3aから所定深さ(ローパスフィルター20の厚み相当の深さ)ステップ状に凹陥した位置にも前後方向に平行に延長されるようにして左右の各面90L−3b、90R−3bが形成されている。
In the example of FIG. 4, parallel to the front-rear direction at the same level position as the upper surfaces of the left and right
この左右の各面90L−3b、90R−3bがローパスフィルター20のの取付面として用いられる。
These left and
図5は図4に基づいて説明した光学プリズムのさらに他の一つの変形例としての光学プリズム100−4を斜め後方上部より望む斜視図である。図5のものは、既述の図4ものと多くの点で相似しているが、図4のものが上述の左右の各面90L−3b、90R−3bの部分について一段ステップ状に凹陥した形状をなしているのに対し、この図5のものでは、二段のステップ状の凹陥形状部が設けられている点に特徴がある。
FIG. 5 is a perspective view of an optical prism 100-4 as still another modification of the optical prism described with reference to FIG. The thing of FIG. 5 resembles the thing of FIG. 4 already mentioned in many respects, but the thing of FIG. 4 was dented in one step | step shape about the part of the above-mentioned left and
すなわち、この図5の例では、射出成形法により製造されるときにスライド機構を利用して成形される上述の左右の凸部90L−4、90R−4の上面と同水準位置で前後方向に平行に延長されるようにして左右の各面90L−4a、90R−4aが設けられ、これら各面90L−4a、90R−4aから所定深さ(CCD22の厚み相当の深さ)ステップ状に凹陥した位置にも前後方向に平行に延長されるようにして左右の各面90L−4b、90R−4bが形成されている。そして、さらにこれら一段ステップ状に凹陥した位置の上記左右の各面90L−4b、90R−4bから所定深さ(ローパスフィルター20の厚み相当の深さ、又はそれより大きな深さ)ステップ状に凹陥した位置にも前後方向に平行に延長されるようにして左右の各面90L−4c、90R−4cが形成されている。
That is, in the example of FIG. 5, in the front-rear direction at the same level position as the upper surfaces of the left and right convex portions 90 </ b> L- 4, 90 </ b> R- 4 that are molded using the slide mechanism when manufactured by the injection molding method. The left and
この一段目の左右の各面90L−4b、90R−4bがCCD22の取付面として用いられ、さらに、二段目の左右の各面90L−4c、90R−4cがローパスフィルター20の取付面として用いられる。
The left and
上記図4、図5の形態によれば、上記光学プリズムに適合するCCD22や、ローパスフィルター20、あるいは所要に応じてその他のフィルター等の付属部品の取り付けがしやすくなる。
According to the form of FIGS. 4 and 5, it is easy to attach the
図6は、図1に基づいて説明した光学プリズム100のパ−ティングラインP.L.の設定について説明するための図であり、同図(a)部は光学プリズム100の側面図であり、同図(b)部は同図(a)部の光学プリズム100を斜め後方上部より望む斜視図である。図6において、既述の図1との対応部は同一の符号を付してある。
FIG. 6 shows the parting line P. of the
図1について既述のように、このプリズム100は射出成形法にて製造されるものであるが、上述した撮像素子対抗面12と反射面13とが接して一つの稜線E1が形成され、また、入射面兼反射面14と反射面13とが接して他の一つの稜線E2が形成されている。なお、言うまでもないが、上記において、稜線とは数学的な厳密な定義におけるそれではなく、略々図示の程度で2つの平面部によって構成される縁の部分を指す。以下、上記同様の概略的表現で説明する。
As described above with reference to FIG. 1, the
上記の隣接せず対向する位置にある2本の稜線E1、E2を概略含む仮想平面に沿うようにして射出成形に係る金型分割線PL3が設定されている。この金型分割線PL3は、図示の通り、反射面13と左右の側面60L、60Rとが接して形成される反射面13の
両側の縁部13EL、13ERから弧状に前方に張り出すように若干離隔して形成される。
A mold dividing line PL3 for injection molding is set so as to be along a virtual plane that roughly includes the two ridge lines E1 and E2 that are not adjacent but are opposed to each other. As shown in the figure, the mold parting line PL3 is slightly extended so as to project forward in an arc shape from edges 13EL, 13ER on both sides of the reflecting
図6のように金型分割線PL3を設定するのであれば、光学プリズム100を射出成形法にて製造する場合の金型分割線の設定が容易である。
If the mold parting line PL3 is set as shown in FIG. 6, it is easy to set the mold parting line when the
また、図6により説明した金型分割線PL3は基準金型分割線P.L.に対してθの角度をなすように設定されているが、この例では特にこの角度θが自然数で表される度数に選ばれている。このため、上記射出成形に係る金型の精度を確認するための計測が容易であり、ひいては、精度を確保しやすく、製造が容易である。 The mold parting line PL3 described with reference to FIG. L. However, in this example, this angle θ is selected to be a power represented by a natural number. For this reason, the measurement for confirming the precision of the metal mold | die concerning the said injection molding is easy, and, as a result, it is easy to ensure precision and manufacture is easy.
図7は図1、図6に基づいて説明した光学プリズム100を射出成形法で製造する場合のゲートの設定について説明するための図であり、同図(a)部は光学プリズム100を斜め後方上部より望む斜視図であり、同図(b)部は同図(a)部の光学プリズム100の側面図である。図7において、既述の図6との対応部は同一の符号を付してある。
FIG. 7 is a view for explaining the setting of the gate when the
図7の(a)部に図示のように、左側面60L側の金型分割線PL3に沿って上下に適宜に離隔して射出成形法で製造する場合の樹脂を注入するためのゲ−トGT−L1及び突き出し用オーバーフローGT−L2が設けられ、右側面60R側についても同様に金型分割線に沿って上下に適宜に離隔して突き出し用オーバーフローGT−R1及びGT−R2が設けられている。左側面60L側のゲ−トGT−L1及び突き出し用オーバーフローGT−L2は同図(b)部に図示のように、金型から取り出されるときには、各対応するエジェクターピンEP−L1及びEP−L2によって突き出されるようになされるが、これは、右側面60R側の突き出し用オーバーフローGT−R1及びGT−R2についても同様である。すなわち、これらのゲ−トGT−L1及び突き出し用オーバーフローGT−L2、GT−R1及びGT−R2は、射出成形法で製造する場合の樹脂を注入するための機能部及び金型から突き出すためにエジェクターピンからの押圧力を受けるための凸部(受圧部)をなしている。
As shown in part (a) of FIG. 7, a gate for injecting a resin in the case of manufacturing by an injection molding method by appropriately separating vertically along the mold dividing line PL3 on the
特に、上記各ゲートGT−L1及び突き出し用オーバーフローGT−L2、GT−R1及びGT−R2は、各対応するエジェクターピンEP−L1、EP−L2及び(不図示のEP−R1、EP−R2)から受ける突き出し力に係る重心から等距離の位置に形成され、かつ、それらの厚み寸法が均等となるように形成されている。 In particular, each of the gates GT-L1 and the overflows GT-L2, GT-R1 and GT-R2 for ejection are respectively corresponding ejector pins EP-L1, EP-L2 and (not shown, EP-R1, EP-R2). Are formed at equidistant positions from the center of gravity related to the protruding force received from each other, and are formed so that their thickness dimensions are equal.
図7について説明した構成によれば、金型から突き出すことが容易かつ確実に行われるため、光学プリズムを射出成形法にて製造するに際して、加工能率が向上する。 According to the configuration described with reference to FIG. 7, since the protrusion from the mold is easily and reliably performed, the processing efficiency is improved when the optical prism is manufactured by the injection molding method.
また、さらに、突き出し用の凸部(上記各ゲートGT−L1及び突き出し用オーバーフローGT−L2、GT−R1及びGT−R2)の厚み寸法が揃っているため、それらを最終的に切除するときの剪断ストロークが均一になるため加工性が向上する。 Furthermore, since the protruding protrusions (the gates GT-L1 and the protruding overflows GT-L2, GT-R1, and GT-R2) have the same thickness dimension, when they are finally cut off, Workability is improved because the shear stroke is uniform.
図8は図1に基づいて説明した光学プリズムのさらに他の変形例を示す図であり、同図(a)部は光学プリズム100−5 を斜め後方上部より望む斜視図であり、同図(b)部は同図(a)部の光学プリズム100−5 の側面図であり、さらに、同図(c)部は同図(a)部の光学プリズム100−5の光学的特性を説明するための概念図である。図8において、既述の図1等との対応部は同一の符号を付してある。 FIG. 8 is a view showing still another modified example of the optical prism described with reference to FIG. 1. FIG. 8A is a perspective view of the optical prism 100-5 viewed from the upper oblique rear side. Part (b) is a side view of the optical prism 100-5 in the part (a) of the figure, and part (c) in the figure explains the optical characteristics of the optical prism 100-5 in the part (a). It is a conceptual diagram for. In FIG. 8, the same reference numerals are assigned to the corresponding parts to those in FIG.
図8の光学プリズム100−5は、その反射面13の所定範囲、すなわち、光学的特性を利用する有効領域の略々全域にわたってマルチコートが施されて被コーティング領域13CDが形成されている。そして、この被コーティング領域13CDの上方の限定的領域
には梨地処理が施されて、この光学プリズム100−5を用いて被写体の画像を撮像する際にゴーストを防止するようになされた被梨地処理領域13AVが形成されている。これら被コーティング領域13CDと被梨地処理領域13AVとの境界には、マルチ・コート処理を適切に行なうための所定幅(例えば1mm以下)のコート代13CDMが設けられている。コート代13CDMがあるため、特定の面と当該光学面との境界部位に成膜するといった加工上困難な工程を実施することなく容易にマルチコートを施すことができる。
The optical prism 100-5 in FIG. 8 is multi-coated over a predetermined range of the reflecting
上記被梨地処理領域13AVは、上記被コーティング領域13CDに対して所定の角度をもって設定され、その被コーティング領域13CDとは異なる定義になる領域を構成して、上述のゴースト防止効果を生じるようになされている。 The pear treated area 13AV is set with a predetermined angle with respect to the coated area 13CD, constitutes an area defined differently from the coated area 13CD, and produces the above-described ghost prevention effect. ing.
上記構成の光学プリズム100−5では、その光学的特性を説明するための概念図である同図(c)部を参照して説明するように、被写体Oから発した光線は、反射面13の上記被コーティング領域13CDの被梨地処理領域13AVとの境界である上側最外光線ライン13UBLと領域13CDの有効範囲の下側の限界である下側最外光線ライン13LBLとの間で反射して、CCD22へ向かう。このとき、被梨地処理領域13AVの作用により、CCD22の撮像面21にゴースト光が入射するのが防止される。
In the optical prism 100-5 having the above-described configuration, the light emitted from the subject O is reflected on the reflecting
図9は図1に基づいて説明した光学プリズムの外形に係る特徴を説明するための模式図であり、同図(a)部は光学プリズム100の側面図、同図(b)部は同図(a)部の光学プリズム100を上方から見た図、同図(c)部は同様に背面側から見た図、さらに、同図(d)部は同様に下面側から見た図である。図9において、既述の図1等との対応部は同一の符号を付してある。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the characteristics of the optical prism described with reference to FIG. 1. FIG. 9A is a side view of the
図9より理解される通り、上記出射面12及び反射面13並びに上記入射面兼反射面14等の光学面は、それらの中の相隣る2面で形成される稜線が曲線をなす(曲率R)ような曲面として成形されてなる。このため、射出成形法にて光学プリズムを製造するための金型の構成が容易である。さらにまた、この光学プリズムは、上記各光学面の中の少なくとも相対する2面は光軸に交差する幅方向の寸法が実質的に等しくなるように形成されているため、外形寸法を基準にしての光学プリズムとしての品質評価がしやすい。
As understood from FIG. 9, the optical surfaces such as the
図10は図1に基づいて説明した光学アセンブリの他の形態を示す図である。図10において既述の図1及び図6との対応部には夫々同一の符号を付してある。 FIG. 10 is a view showing another form of the optical assembly described with reference to FIG. In FIG. 10, the same reference numerals are assigned to the corresponding parts in FIGS. 1 and 6 described above.
図10の鏡枠30−2は前述のものと同様、撮像素子22としてのCCDとこれに対応するローパスフィルター20を支持してなり、その下部のスカート部30−21が光学プリズム100−6の出射面12側の頭頂部に嵌挿されるようにして光学プリズム100−6と組み合わせられている。
The lens frame 30-2 in FIG. 10 supports the CCD as the
この図10の光学アセンブリでは、鏡枠30−2の下部のスカート部30−21がその内面側で光学プリズム100−6の頭頂部に接する部位にシール剤30SLが充填されている。また、この例の場合は、シール剤30SLは鏡枠30−2と光学プリズム100−6とを接合するための接着剤がこのシール剤30SLとして機能するような種類のものとして選択され、さらにまた、この接着剤はその属性として光の反射が抑制されるような特性を呈するものである。 In the optical assembly of FIG. 10, a sealant 30SL is filled in a portion where the lower skirt portion 30-21 of the lens frame 30-2 is in contact with the top of the optical prism 100-6 on the inner surface side. In this example, the sealing agent 30SL is selected as a type in which an adhesive for joining the lens frame 30-2 and the optical prism 100-6 functions as the sealing agent 30SL. The adhesive exhibits such a property that reflection of light is suppressed as an attribute thereof.
上記図10の光学アセンブリでは、光学プリズム100−6の出射面12側に閉空間を構成しやすく、出射面12側に塵埃等が付着して光学特性が阻害される虞れが低減される。
In the optical assembly shown in FIG. 10, it is easy to form a closed space on the
また、接着剤すなわちシール剤30SLはその属性として光の反射が抑制されるような特性を呈するものであるため、光学プリズム100−6の入射面12側の反射が抑制される。
In addition, since the adhesive, that is, the sealing agent 30SL exhibits such a characteristic that reflection of light is suppressed as an attribute, reflection on the
図11は、図1及び図10に基づいて説明した光学アセンブリのさらに他の形態を示す図であり、同図(a)はこの光学アセンブリの側面図、同図(b)は同図(a)の光学アセンブリの部分断面図である。図11において既述の図1及び図10との対応部には夫々同一の符号を付してある。 FIGS. 11A and 11B are views showing still another form of the optical assembly described with reference to FIGS. 1 and 10, wherein FIG. 11A is a side view of the optical assembly, and FIG. 2) is a partial cross-sectional view of the optical assembly of FIG. In FIG. 11, the same reference numerals are assigned to the corresponding parts in FIG. 1 and FIG. 10 described above.
図11の鏡枠30−3は前述のものと同様、撮像素子22としてのCCDとこれに対応するローパスフィルター20を支持してなり、その下部のスカート部30−31が光学プリズム100−6の出射面12側の頭頂部に嵌挿されるようにして光学プリズム100−6と組み合わせられている。
The lens frame 30-3 in FIG. 11 supports the CCD as the
図11の光学アセンブリでは、鏡枠30−3はその下部のスカート部30−31とそれより上部に位置してローパスフィルター20と撮像素子22を支持しつつ、外光を遮光する側壁部30−32とを有してなり、これらスカート部30−31と側壁部30−32はローパスフィルター20及び上記光学プリズム100−6の出射面12と共働して実質的に密閉された空間部を構成する遮蔽部材をなしている。換言すれば、この形態では、遮蔽部材は光学プリズム100−6側からスカート部30−31が上方に延出し、これと鏡枠30−3から延出した側壁部30−32とがフランジ部で接合されている。
In the optical assembly of FIG. 11, the lens frame 30-3 is positioned above and below the skirt portion 30-31 and supports the low-
この図11の形態によれば、当該光学プリズムの出射面12側に閉空間が構成されるため、出射面12に塵埃等が付着して光学特性が阻害される虞れが低減される。
According to the form of FIG. 11, since the closed space is formed on the
図12は、図11に基づいて説明した光学アセンブリのさらに他の形態を示す図であり、同図(a)はこの光学アセンブリの側面図、同図(b)は同図(a)の光学アセンブリの部分断面図である。図12において、既述の図1、図10及び図11との対応部には夫々同一の符号を付してある。 12A and 12B are views showing still another form of the optical assembly described with reference to FIG. 11. FIG. 12A is a side view of the optical assembly, and FIG. 12B is an optical view of FIG. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the assembly. In FIG. 12, the same reference numerals are assigned to the corresponding parts in FIGS. 1, 10 and 11 described above.
図12の鏡枠30−4は前述のものと同様、撮像素子22としてのCCDとこれに対応するローパスフィルター20を支持してなり、その下部のスカート部30−41が光学プリズム100−6の入射面12側の頭頂部に嵌挿されるようにして光学プリズム100−6と組み合わせられている。
The lens frame 30-4 in FIG. 12 supports the CCD as the
図12の光学アセンブリでは、鏡枠30−4は、その下部のスカート部30−41と、それより上部に位置してローパスフィルター20とCCD22を支持しつつ外光を遮光する側壁部30−42とが継ぎ目なく連接して、ローパスフィルター20及び光学プリズム100−6の出射面12と共働して実質的に密閉された空間部を構成する遮蔽部材をなしている。換言すれば、この形態では、遮蔽部材は鏡枠30−3から下方に延出して光学プリズム100−6の凸部であるフランジ部で接合されている。
In the optical assembly of FIG. 12, the lens frame 30-4 has a skirt portion 30-41 at the lower portion thereof, and a side wall portion 30-42 that is positioned above and shields the external light while supporting the low-
この図12の形態でも、当該光学プリズムの出射面12に閉空間が構成されるため、出射面12に塵埃等が付着して光学特性が阻害される虞れが低減される。
Also in the form of FIG. 12, since a closed space is formed on the
図14〜図19の実施例は、図1〜図12の実施例とは異なるタイプの結像光学プリズム101を用いる例であり、この光学プリズム101は、図13にこの鏡枠30と光学プリズム101とを組み合わせてなる光学アセンブリの模式的な側面断面図に示すように、3つの光学作用面15、16、17を備えてなり、面17は、物体(被写体)からの光線がこの光学プリズム101内部に入射する入射面17であり、面15は、入射面17から
入射した光線を対向面(反射面)16側へ最初に内部反射する反射面と、反射面16から2回目の反射を受けた光線を屈折して光学プリズム101の外部へ射出し、撮像素子22の撮像面21上へ物体の像を結像する出射面とを兼ねる反射面兼出射面15であり、面16は反射面兼出射面15で最初に反射された光線を再び反射面兼出射面15側へ反射する反射面である。そして、この光学プリズム101が結像する正パワー(反射屈折力:焦点距離の逆数)を有するように、3つの面15、16、17は、自由曲面あるいは球面、非球面、アナモルフィック面等の曲面から構成されてなるものである。そして、その中の少なくとも一つの面は、光束にパワーを与え、かつ、偏心収差を補正する唯一の対称面を持つ面対称自由曲面にて構成されることが望ましい。
The embodiment shown in FIGS. 14 to 19 is an example using an imaging
図14の実施例は、結像光学プリズム101とこれに対応する鏡枠30との組み立て状態を示す模式図である。図14の(a)部は光学プリズム101と鏡枠30とを組み付けた状態を示す図であり、図14の(b)部は光学プリズム101と鏡枠30との分解図である。
The example of FIG. 14 is a schematic diagram showing an assembled state of the imaging
図14において、光学プリズム101には、入射面17、反射面16及び反射面兼出射面15の各方向と交叉する方向に形成されてなる左側面106L、右側面106Rに入射光が入射面17から反射面兼出射面15に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして、それぞれ凹部107L、107Rが形成されている。図14の例では、これら凹部107L、107Rは、反射面16と反射面兼出射面15とで前後の面が構成された光学プリズム101の上方側のブロック部が入射面17と反射面兼出射面15とで前後の面が構成された光学プリズム101の下方側のブロック部より左右の各段部108L、108Rによって狭められるようにして形成されている。
In FIG. 14, in the
また、上記凹部107L、107R内の左側面106L、右側面106Rの各表面から外部側方に突出するようにして各凸部109L、109Rが設けられている。
The
図14について上述したところから理解される通り、上記入射面17及び反射面兼出射面15並びに反射面16は、これら各面周囲の稜線によってそれぞれ略々四辺形が形成されるようになされており、このため、上記光学プリズム101を射出成形法にて成形するときの金型の加工精度を確保しやすく、したがって、当該光学プリズム自体の加工精度が確保しやすい。
As can be understood from the above description with reference to FIG. 14, the
また、図14に示した中空の角形の枠体である鏡枠30には、図13に断面を示すように、撮像素子22としてのCCDとこれに対応するローパスフィルター20がその内部に支持された鏡枠30の左右の縦方向のメンバー部分に、光学系取り付け部131L及び131Rが左右に突出するようにして形成され、それらの略々中央部に前後方向にネジ孔132L及び132Rが設けられている。一方、光学プリズム101の凹部107L、107Rに形成された各凸部109L、109Rにはネジ孔132L及び132Rに各対応する前後方向の貫通孔109Lh、109Rh(不図示)が穿設されている。ビス150L及び150R(不図示)が、これら貫通孔109Lhとネジ孔132L、及び、貫通孔109Rhとネジ孔132Rを通して光学プリズム101の各凸部109L、109Rと鏡枠30の各光学系取り付け部131L及び131Rとを結合し、各対応する部材同志の相対位置の位置決めがされている。図示のように、光学系取り付け部131L及び131Rには光学プリズム101の各凸部109L、109Rに各対応する凹陥部が形成され、凸部109L及び109Rがこれら凹陥部に隙間なく嵌入することで前後左右及び上下方向の何れの方向に対しても位置決めがされるように構成されている。
Further, in the
図15は既述の図14のものに類する光学プリズム101とこれに対応する鏡枠30との組み立て状態を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing an assembled state of the
図15の(a)部は光学プリズム101と鏡枠30とを組み付けた状態を示す図であり、図15の(b)部は光学プリズム101と鏡枠30との分解図であり、図15の(c)部は図15の(b)部に関する矢線A方向から見た部分拡大図である。
15A is a diagram showing a state in which the
図15において、既述の図14との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。 In FIG. 15, the same reference numerals are given to the corresponding parts in FIG. 14 described above, and detailed description thereof will be omitted.
図示のように、撮像素子22としてのCCDとこれに対応するローパスフィルター20がその内部に支持されている中空の角形の枠体である鏡枠30には、その左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部131La及び131Raが左右に突出するようにして形成され、それらの各底部から縦方向に切り上げるようにして嵌合用溝133L及び133Rが設けられている。これら嵌合用溝133L及び133Rの縦方向の中位水準位置に位置決め用のクリック機構をなす突起部133La及び133Raが形成されている。
As shown in the figure, a
一方、光学プリズム101の凹部107L、107Rに形成された各凸部109La、109Raは、上述の嵌合用溝133L及び133Rに各対応する形状になされ、これら凸部109L、109Rの縦方向の中位水準位置であって、上記位置決め用のクリック機構をなす突起部133La及び133Raに対応する凹陥部109La1、109Ra1が各形成されている。これら光学系取り付け部131La及び131Raの嵌合用溝133L及び133Rに光学プリズム101の各凸部109L、109Rを正規の位置まで嵌合させたとき、上記位置決め用のクリック機構をなす突起部133La及び133Raが光学プリズム101の各凸部109La、109Raに形成された凹陥部109La1、109Ra1に隙間なく弾性的に嵌入することで前後左右及び上下方向の何れの方向に対しても確実な位置決めがされるように構成されている。したがって、ネジ等の他の部品を用いずに容易に組み立てることができる。なお、図15の(c)部には同図(b)部に関する矢線A方向から見た部分拡大図が示され、垂直上方又は下方から見てL字状に突出した光学プリズム101の凸部109Laとこれに対応する形状の光学系取り付け部131Laの嵌合用溝133Lの嵌合の様子が理解される。
On the other hand, the convex portions 109La and 109Ra formed in the
以上、各図を用いての説明並びに図示されたところから理解されるように、上記各凸部109L、109R、109La、109Raは、少なくとも一つないし複数の平面部を有してなり、その中の所定の平面部がフレ−ム部材としての上記鏡枠30に形成された撮像素子取り付け面に略々平行又は略々垂直であり、したがって、上記光学プリズムと撮像素子との相対位置に係る位置決め精度を確保しやすい。
As described above, as can be understood from the description using the drawings and the drawings, each of the
また、上記相対位置に係る位置決め機能を持つ位置決め部は、当該フレーム部材(鏡枠30)に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部に対応する嵌合用凸部又は嵌合用凹部を有し、かつ、該嵌合用凸部又は嵌合用凹部は対応するフレ−ム部材(鏡枠30)側の嵌合用凹部又は嵌合用凸部との嵌合の解除を少なくとも特定方向では規制するための張り出し部又は凹陥部が形成されてなり、したがって、上記光学プリズムと撮像素子との相対位置に係る位置決め精度を確保しやすく、かつ、組み立てが容易である。 Further, the positioning portion having a positioning function related to the relative position has a fitting convex portion or a fitting concave portion corresponding to the fitting concave portion or the fitting convex portion formed in the frame member (lens frame 30). Further, the fitting convex portion or the fitting concave portion is an overhang portion for restricting the release of the fitting with the fitting concave portion or the fitting convex portion on the corresponding frame member (lens frame 30) side at least in a specific direction. Alternatively, a concave portion is formed, and therefore, it is easy to ensure the positioning accuracy related to the relative position between the optical prism and the imaging device, and the assembly is easy.
また、さらに、上記張り出し部又は凹陥部は、上記フレ−ム部材(鏡枠30)に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部としてのアリ溝部又はアリ部に対応するアリ部またはアリ溝部として形成されてなることを可とし、このように構成しても、上記光学プリズムと撮像素子との相対位置に係る位置決め精度を確保しやすく、かつ、組み立てが容易である。 Further, the protruding portion or the recessed portion is a dovetail portion or dovetail portion corresponding to the dovetail portion or the dovetail portion as the fitting recess or fitting convex portion formed in the frame member (lens frame 30). Even if it is configured in this way, it is easy to ensure the positioning accuracy related to the relative position between the optical prism and the image sensor, and the assembly is easy.
図16は既述の図14、図15のものに類する光学プリズム101とこれに対応する鏡枠30との組み立て状態を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an assembled state of the
図16の(a)部は光学プリズム101と鏡枠30とを組み付けた状態を示す図であり、図16の(b)部は光学プリズム101と鏡枠30との分解図である。
16A is a diagram showing a state in which the
図16において、既述の図14、図15との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。 In FIG. 16, the same reference numerals are given to the corresponding parts in FIGS. 14 and 15 described above, and detailed description thereof will be omitted.
図示のように、撮像素子22としてのCCDとこれに対応するローパスフィルター20がその内部に支持されている中空の角形の枠体である鏡枠30には、その左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部131Lb及び131Rbが左右に突出するようにして形成され、それら光学系取り付け部131Lb及び131Rbにはそれらの前端部から後方に向けて平行な2条の切り込みが形成されることでこれら切り込みによって画された弾性片部134L及び134Rが形成されている。これら弾性片部134L及び134Rの前端近傍内側には嵌合用の突起部134Lb及び134Rbが各形成されている。
As shown in the figure, a
一方、光学プリズム101の凹部107L、107Rに形成された各凸部109La、109Raは上述の光学系取り付け部131Lb及び131Rbに各対応する形状になされ、これら凸部109L、109R前面の縦方向の中位水準位置には、上記嵌合用の突起部134Lb及び134Rbに対応する凹陥部109Lb、109Rbが各形成されている。これら光学系取り付け部131Lb及び131Rbの嵌合用の突起部134Lb及び134Rbが光学プリズム101の各凸部109La、109Raの上記凹陥部109Lb、109Rbに隙間なく弾性的に嵌入することで前後左右及び上下方向の何れの方向に対しても確実な位置決めがされるように構成されている。したがって、ネジ等の他の部品を用いずに容易に組み立てることができる。
On the other hand, the convex portions 109La and 109Ra formed in the
図17は既述の図14〜図16のものに類する光学プリズム101とこれに対応する鏡枠30との組み立て状態を示す模式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram showing an assembled state of the
図17の(a)部は光学プリズム101と鏡枠30とを組み付けた状態を示す図であり、図17の(b)部は光学プリズム101と鏡枠30との分解図である。
17A is a view showing a state in which the
図17において、既述の図14乃至図16との対応部に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。 In FIG. 17, the same reference numerals are given to the corresponding parts in FIGS. 14 to 16 described above, and detailed description thereof will be omitted.
図示のように、撮像素子22としてのCCDとこれに対応するローパスフィルター20がその内部に支持されている中空の角形の枠体である鏡枠30には、その左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部131Lc及び131Rcが左右に突出するようにして形成され、それら光学系取り付け部131Lc及び131Rcにはそれらの前端近傍部位に嵌合用の角孔135L及び135Rが形成されている。これら光学系取り付け部131Lc及び131Rcは鏡枠30にはその左右の縦方向のメンバー部分に対して弾性的に結合されるか又はそれら自体が弾性体でなる。
As shown in the figure, a
一方、光学プリズム101の凹部107L、107Rに形成された各凸部109Lc、109Rcは上述の光学系取り付け部131Lb及び131Rbに設けられた嵌合用の角孔135L及び135R各対応する形状になされ、上記鏡枠30の光学系取り付け部131Lc及び131Rcに対してそれらの嵌合用の角孔135L及び135Rに光学プリズム101の各凸部109Lc、109Rcが隙間なく弾性的に嵌入することで前後左右及び上下方向の何れの方向に対しても確実な位置決めがされるように構成されている。したがって、ネジ等の他の部品を用いずに容易に組み立てることができる。
On the other hand, the convex portions 109Lc and 109Rc formed in the
図16及び図17の例では、各凸部109La、109Raや109Lc、109Rcは位置決め部として機能し、自己の弾性変形による弾発力によって該位置決め部との相対位置の変化を抑制するように当該フレ−ム部材(鏡枠30)に形成されてなる弾性片たる弾性片部134L及び134Rや光学系取り付け部131Lb及び131Rbが当接し、この弾発力を受けるようになされた受け面が形成されており、このため、上記光学プリズムと表示素子との相対位置に係る位置決め精度を確保しやすく、かつ、組み立てが容易である。
In the examples of FIGS. 16 and 17, each of the convex portions 109La, 109Ra, 109Lc, and 109Rc functions as a positioning portion, and the change of the relative position with respect to the positioning portion is suppressed by the elastic force due to its own elastic deformation.
図18、図19は本発明の他の実施の形態を示す図である。この例は、図1(b)に示したような光学プリズム100−7に図14と同様の鏡枠30に対する取り付け機構を採用した例である。
18 and 19 show another embodiment of the present invention. In this example, an optical prism 100-7 as shown in FIG. 1B employs the same attachment mechanism for the
図18の(a)部は本実施の形態としての光学プリズムを、同光学プリズムの入射面(前側)を主体的に見込む斜め前方上部からの視線で見た斜視図、同図(b)部は上記光学プリズムを、出射面及び反射面(背面側)をそれらの斜め後方上部からの視線で見た斜視図、同図(c)部は上記光学プリズムを、その幅方向の視線で見た側面図である。また、図19は図18の光学プリズム100−7とこれに対応する鏡枠30との組み立て状態を示す模式図であり、図19の(a)部は光学プリズム100−7と鏡枠30とを組み付けた状態を示す図であり、図19の(b)部は光学プリズム100−7と鏡枠30との分解図である。図18、図19において、既述の図1、図14との対応部は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
18A is a perspective view of the optical prism according to the present embodiment as seen from a line of sight from an obliquely upper front that mainly looks at the incident surface (front side) of the optical prism. FIG. Is a perspective view of the output prism and the reflection surface (back side) as seen from the line of sight from the upper oblique rear side, and FIG. 10 (c) shows the optical prism as viewed in the width direction. It is a side view. FIG. 19 is a schematic view showing an assembled state of the optical prism 100-7 in FIG. 18 and the
図19に示すように、撮像素子22としてのCCDとこれに対応するローパスフィルター20がその内部に支持されている中空の角形の枠体である鏡枠30には、その左右の縦方向のメンバー部分に光学系取り付け部131L及び131Rが左右に突出するようにして形成され、それらの略々中央部に前後方向にネジ孔132L及び132Rが設けられている。一方光学プリズム100−7の凹部70L、70Rに形成された各凸部190L、190Rにはネジ孔132L及び132Rに各対応する前後方向の貫通孔190Lh(不図示)及び貫通孔190Rhが穿設されている。ビス150L(不図示)及びビス150Rが、これら貫通孔190Lhとネジ孔132L、及び、貫通孔190Rhとネジ孔132Rを、通して光学プリズム100−7の各凸部190L、190Rと鏡枠30の各光学系取り付け部131L及び131Rとを結合し、各対応する部材同士の相対位置の位置決めがされている。図示のように、光学系取り付け部131L及び131Rには光学プリズム100−7の各凸部190L、190Rに各対応する凹陥部が形成され、凸部190L及び190Rがこれら凹陥部に隙間なく嵌入することで前後左右及び上下方向の何れの方向に対しても位置決めがされるように構成されている。
As shown in FIG. 19, a left and right vertical members are provided in a
以上は、光学プリズムの両側面に設けた凸部又は凹部を介して撮像素子等を支持する鏡枠を光学プリズムに取り付ける例であったが、その他の取り付け機構のいくつかの例を示す。図20〜図24においては、図13に示した光学プリズム101の反射面兼出射面15の前方の結像面にCCD基板23に取り付けたCCD22(撮像素子)を固定する例を示している。図1〜図19との対応部は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
The above is an example in which a lens frame that supports an imaging element or the like is attached to an optical prism via convex portions or concave portions provided on both side surfaces of the optical prism, but some examples of other attachment mechanisms are shown. 20 to 24 show an example in which the CCD 22 (imaging device) attached to the
図20は本発明の他の実施の形態を示す図である。この例は、図13に示したような光学プリズム101の反射面兼出射面15の有効領域外にCCD基板取り付け用の柱部材161、162を一体に成形した例である。
FIG. 20 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In this example,
図20は結像光学プリズム101とこれに対応するCCD基板23との組み立て状態を示す模式図である。図20の(a)部は光学プリズム101とCCD基板23とを組み付けた状態を示す図であり、図20の(b)部は光学プリズム101とCCD基板23との
分解図である。
FIG. 20 is a schematic diagram showing an assembled state of the imaging
この例では、光学プリズム101の反射面兼出射面15の有効領域外の対向する位置にCCD基板取り付け用の2本の柱部材161、162が光学プリズム101と一体に成形されており、その柱部材161、162の先端にはそれぞれピン161a、162bが設けられており、ピン161aはCCD基板23の設けられた取り付け孔23aに、ピン161bはCCD基板23の設けられた取り付け長孔23bに挿入され、このピン161aと取り付け孔23a、ピン161bと取り付け長孔23bにより位置決めがされると共に、接着剤等により光学プリズム101にCCD基板23が固定される。
In this example, two
図21は本発明の図20の変形例を示す図である。この例は、図13に示したような光学プリズム101の反射面兼出射面15の有効領域外にCCD基板取り付け用の角柱筒状部材163を一体に成形した例である。
FIG. 21 is a view showing a modification of FIG. 20 of the present invention. In this example, a prismatic
図21は結像光学プリズム101とこれに対応するCCD基板23との組み立て状態を示す模式図である。図21の(a)部は光学プリズム101とCCD基板23とを組み付けた状態を示す図であり、図21の(b)部は光学プリズム101の斜視図である。
FIG. 21 is a schematic diagram showing an assembled state of the imaging
この例では、光学プリズム101の反射面兼出射面15の有効領域外を囲むように角柱筒状部材163が光学プリズム101と一体に成形されており、その先端の内側にCCD22を挿入して角柱筒状部材163の先端端面にCCD基板23を接着剤等により位置決め固定するものである。
In this example, a prismatic
図22は上記図21の変形例を示す図である。この例は、光学プリズム101の反射面兼出射面15の有効領域外に一体成形する角柱筒状部材163aにCCD基板23取り付け用の弾性片165a、165bを成形時に設ける例である。 図22は結像光学プリズム101とこれに対応するCCD基板23との組み立て状態を示す模式図である。図22の(a)部は一体成形する角柱筒状部材163aの一部省略斜視図であり、図22の(b)部は角柱筒状部材163aにCCD基板23を組み付けた状態を示す断面図である。
FIG. 22 is a diagram showing a modification of FIG. In this example,
この例でも、光学プリズム101の反射面兼出射面15の有効領域外を囲むように角柱筒状部材163aが光学プリズム101と一体に成形されており、その対向する2つの壁には、それぞれ2本の切り込み164によって弾性片165a、165bが形成されている。それら弾性片165a、165bの先端内側には突起166が形成されている。また、角柱筒状部材163aの内面には段面163apが設けられている。このような構成であるので、対向する弾性片165a、165bを弾性に抗して開き、CCD基板23を角柱筒状部材163a内に挿入し、弾性片165a、165bを放すと、弾性片165a、165bが相互に近づくように閉じ、CCD基板23を両側から押さえる。その際、弾性片165a、165bの先端の突起166によりCCD基板23は角柱筒状部材163aの内側に段面163apに押し付けられて位置決めされ固定される。
Also in this example, the prismatic
図23は本発明の他の実施の形態を示す図である。この例は、図13に示したような光学プリズム101の反射面兼出射面15の有効領域外に位置決め用土手部167を一体に成形し、その土手内にCCD基板23を取り付けた鏡枠168を挿入して位置決め固定する例である。
FIG. 23 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In this example, a
図23は結像光学プリズム101とこれに対応するCCD基板23との組み立て状態を示す模式図である。図23の(a)部は光学プリズム101と鏡枠168とCCD基板23との分解図であり、図23の(b)部と(c)部は光学プリズム101とCCD基板23とを組み付けた状態を示す断面図であり、(b)部は側面に沿う方向の断面図、(c)
部は入射面17に沿う方向の断面図である。
FIG. 23 is a schematic diagram showing an assembled state of the imaging
The section is a cross-sectional view in the direction along the
この例では、光学プリズム101の反射面兼出射面15の有効領域外を囲むように位置決め用土手部167が光学プリズム101と一体に成形されており、その位置決め用土手部167内に、一方の開口168aにCCD基板23が取り付けられた鏡枠168が挿入され接着剤等の任意の手段により光学プリズム101に位置決め固定されるものである。
In this example, a
図24は本発明の他の実施の形態を示す図である。この例は、図1あるいは図14に類した取り付け機構と、その変形例として光学プリズムの両側面に凸部等を一体成形せず、光学プリズムの光学面の有効領域外を位置決め固定に利用する例である。 FIG. 24 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In this example, a mounting mechanism similar to that shown in FIG. 1 or FIG. 14 and, as a modification thereof, convex portions or the like are not integrally formed on both side surfaces of the optical prism, and the outside of the effective area of the optical surface of the optical prism is used for positioning and fixing. It is an example.
図24は結像光学プリズム101とこれに対応するCCD基板23との組み立て状態を示す模式図である。図23の(a)部と(b)部は光学プリズム101とCCD基板23とを組み付けた状態を示す断面図であり、(a)部は側面に沿う方向の断面図、(b)部は入射面17に沿う方向の断面図である。また、(c)部はその変形例を示す光学プリズム101とCCD基板23とを組み付けた状態を示す入射面17に沿う方向の断面図である。
FIG. 24 is a schematic diagram showing an assembled state of the imaging
この例では、図23の(a)部と(b)部の場合は、光学プリズム101の左側面106L、右側面106Rの各表面から外部側方に突出するようにしてそれぞれ凸部109L、109Rが一体成形されている。また、一方の開口にCCD基板23が取り付けられた鏡枠169の他方の開口の両側に延長部169L、169Rが形成されており、延長部169L、169R先端には凸部109L、109Rに設けられた孔に挿入されるピンが設けられている。このような構成において、鏡枠169の延長部169L、169Rが光学プリズム101の側面106L、106Rを挟むように鏡枠169を光学プリズム101に組み付け、延長部169L、169R先端のピンを凸部109L、109Rの孔に挿入して接着剤等により固定することにより、光学プリズム101に位置決め固定されるものである。
In this example, in the case of portions (a) and (b) in FIG. 23, the
図23の(c)部の場合は、図23の(a)部と(b)部の場合のような凸部を設けずに、一方の開口にCCD基板23が取り付けられた鏡枠170の他方の開口の両側に延長部170L、170Rを形成し、その延長部170L、170Rの根元に位置決め段面170La、170Rbを形成しておき、鏡枠170の延長部170L、170Rが光学プリズム101の側面106L、106Rを挟むように鏡枠170を光学プリズム101に組み付けた際に、位置決め段面170La、170Rbが光学プリズム101の反射面兼出射面15の両側の有効領域外の面に当接するようにして、この接触面あるいは側面と延長部170L、170Rに接着剤等を施して位置決め固定するものである。
In the case of the part (c) of FIG. 23, the projection of the
さて、以上は1個の光学プリズムを用いる場合に撮像素子等と光学プリズムに取り付ける例であったが、2個の光学プリズムを用いて結像光学系とする場合もある。 The above is an example in which an optical element and an optical prism are attached when one optical prism is used. However, there are cases where an imaging optical system is formed using two optical prisms.
図25にそのような2個の光学プリズムを用いた撮像光学系の例を示す。この光学系は、物体側から順に、第1光学プリズム210と第2光学プリズム220とからなり、その間にローパスフィルター20と絞り202が配置され、第1光学プリズム210は、正パワーの第1透過面211、負パワーの第1反射面212、正パワーの第2反射面213、正パワーの第2透過面214からなり、第2光学プリズム220は、正パワーの第1透過面221、負パワーの第1反射面222、正パワーの第2反射面223、負パワーの第2透過面224からなる。そして、この光学系の像面203には撮像素子22が配置される。符号205は撮像素子22の撮像面を保護するカバーガラスである。この光学系の場合、第1プリズム210の第1透過面211と第2反射面213、第2プリズム220の第
1反射面222と第2透過面224をそれぞれ透過作用と反射作用を併せ持つ光学作用面としている。なお、この場合の光学プリズム210、220も、光学面211〜214、221〜224は、自由曲面あるいは球面、非球面、アナモルフィック面等の曲面から構成されてなるものである。そして、各光学プリズム210、220の少なくとも一つの面は、光束にパワーを与え、かつ、偏心収差を補正する唯一の対称面を持つ面対称自由曲面にて構成されることが望ましい。
FIG. 25 shows an example of an imaging optical system using such two optical prisms. This optical system includes, in order from the object side, a first
このような2つの光学プリズム210、220を一体に取り付ける取り付け機構の例、像面にCCDを一体に取り付ける取り付け機構の例を以下に示す。図26(a)は2つの光学プリズム210、220を一体に取り付ける前の斜視図、同図(b)は一体に取り付けた後の背面図であり、光学プリズム210の光路外の両側面には成形時に一体に取り付け片232、232が設けられ、光学プリズム220の光路外の両側面にも成形時に一体に取り付け片231、231が設けられている。一方の取り付け片231は両側面から他方の光学プリズム210方向へ伸長した形状になっており、その先端に例えば突起233が設けられており、他方の取り付け片232には、一方の取り付け片231の突起233を受け入れる孔234が設けられている。このような構成であるので、光学プリズム220の光路外の取り付け片231、231の突起233、233を光学プリズム210の光路外の取り付け片232、232の孔234、234に嵌め込み、接着、ビス止め、熱カシメ等の手段により取り付け片231、232間を一体化することにより、2つの光学プリズム210、220は機械的に一体化され、光軸、間隔がずれることがなくなり、また、組み立てが容易になる。
An example of an attachment mechanism for integrally attaching the two
図27は、図26のような2つの光学プリズム210、220の一体化構造に、さらに結像光学系の像面に配置されるCCD22を機械的に一体に取り付ける構成の例を示す斜視図を示す。この例では、2つの光学プリズム210、220を一体に取り付けるために一方の光学プリズム220の両側面に一体成形して設けられた取り付け片231、231に、取り付け金具235を嵌め込み、接着、ビス止め、熱カシメ等の手段により固定し、その金具235にCCD22を支持する基板23を同様の嵌め込み、接着、ビス止め、熱カシメ等の手段により固定することにより、2つの光学プリズム210、220からなる結像光学系の像面にCCD22を機械的に一体に取り付け、光軸、間隔がずれることなく、また、組み立てを容易にするものである。
FIG. 27 is a perspective view showing an example of a structure in which the
図28は、2つの光学プリズム210、220とCCD22とを機械的に一体に取り付ける取り付け機構の他の例を示す側面図であり、2つの光学プリズム210、220間は、それぞれの光路外の両側面に一体成形により設けられた取り付け片231、232間の間隔を棒状スペーサ238により位置決めして、取り付け片231、232と棒状スペーサ238をビス239によって固定することにより、2つの光学プリズム210、220を機械的に一体化している。そして、この棒状スペーサ238に側面から見てL字状金具236を機械的に固定し、その金具236の両側に別の取り付け金具237を取り付け、その金具237にCCD22を支持する基板23を接着、ビス止め、熱カシメ等の手段により固定するものであり、この例では、取り付け金具237が光学プリズム220の両側面を挟むように構成し、取り付けの安定性を増している。
FIG. 28 is a side view showing another example of a mounting mechanism that mechanically and integrally attaches the two
図29は、2つの光学プリズム210、220とCCD22とを機械的に一体に取り付ける取り付け機構のもう一つの例を示す側面図であり、2つの光学プリズム210、220間は、図28と同様に、光学プリズム210、220それぞれの光路外の両側面に一体成形により設けられた取り付け片231、232間の間隔を棒状スペーサ238により位置決めして、取り付け片231、232と棒状スペーサ238をビス239によって固定することにより、2つの光学プリズム210、220を機械的に一体化している。また、光学プリズム220とCCD22を内部に支持している鏡枠30とは、図14と同様に、
光学プリズム220の各凸部109L、109Rと鏡枠30の各光学系取り付け部131L及び131Rとを結合し、各対応する部材同士の相対位置の位置決めがされている。また、棒状スペーサ238にはローパスフィルター20を第1光学プリズム210と第2光学プリズム220の間に配置するための取り付け金具290が機械的に一体化されており、この取り付け金具290に接着、ビス止め、カシメ等の手段によりローパスフィルター20が位置決め固定されている。
FIG. 29 is a side view showing another example of a mounting mechanism that mechanically and integrally attaches two
The
なお、以上の鏡枠と光学プリズムの取り付け機構において、焦点調節のためには、例えば鏡枠内で光学プリズムからの出射光軸に沿う方向に撮像素子22を位置調節できるようにすればよい。
In the above-described mechanism for attaching the lens frame and the optical prism, in order to adjust the focus, for example, the position of the
さて、以上のような本発明の光学プリズムと鏡枠との光学アッセンブリは、物体像を形成しその像をCCD等の固体撮像素子に受光させて撮影を行う撮影装置、とりわけカメラや内視鏡の結像光学系に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。 The optical assembly of the optical prism and the lens frame according to the present invention as described above forms an object image, and the image is received by a solid-state image pickup device such as a CCD, and particularly a camera or an endoscope. The imaging optical system can be used. The embodiment is illustrated below.
図30は、本発明による光学アッセンブリを電子カメラ240の撮影部の対物光学系248に組み込んだ構成の概念図を示す。この例の場合、撮影用光路242上に配置された撮影用対物光学系248は、図24示したような結像光学系を用いている。この撮影用対物光学系により形成された物体像は、赤外カットフィルター等のフィルター251を介してCCD22の撮像面21上に形成される。この撮影用対物光学系248にローパスフィルター20、フィルター251、CCD22を取り付けるのに前記のような実施例の何れかの機構を用いる。このCCD22で受光された物体像は、処理手段252を介し、液晶表示素子(LCD)260上に電子像として表示される。また、この処理手段252は、CCD22で撮影された物体像を電子情報として記録する記録手段261の制御も行う。LCD260に表示された画像は、接眼光学系259を介して観察者眼球Eに導かれる。この接眼光学系259は、本発明の光学プリズムに用いられているものと同様の形態を持つ偏心プリズムからなり、この例では、入射面262と、反射面263と、反射と屈折の兼用面264の3面から構成されている。また、2つの反射作用を持った面263、264の中、少なくとも一方の面、望ましくは両方の面が、光束にパワーを与え、かつ、偏心収差を補正する唯一の対称面を持つ面対称自由曲面にて構成されている。そして、この唯一の対称面は、撮影用対物光学系248の光学プリズム210、220が有する面対称自由曲面の唯一の対称面と略同一平面上に形成されている。
FIG. 30 is a conceptual diagram of a configuration in which the optical assembly according to the present invention is incorporated in the objective optical system 248 of the photographing unit of the electronic camera 240. In this example, the imaging objective optical system 248 disposed on the imaging
このように構成されたカメラ240は、撮影用対物光学系248を少ない光学部材で構成でき、高性能・低コスト化が実現できると共に、光学系全体を同一平面上に並べて配置できるため、この配置平面と垂直方向の厚みの簿型化が実現できる。 The camera 240 configured as described above can configure the objective optical system 248 for photographing with a small number of optical members, achieve high performance and low cost, and arrange the entire optical system side by side on the same plane. A book shape with a thickness in the direction perpendicular to the plane can be realized.
なお、本例では、撮影用対物光学系248のカバー部材265として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。
In this example, a plane-parallel plate is disposed as the
ここで、カバー部材を設けずに、結像光学系の第1光学プリズム210の最も物体側に配置された面をカバー部材と兼用することもできる。しかし、その場合、第1光学プリズム210の最も物体側の面は、第1光学プリズム210の入射面となる。そして、この入射面が光軸に対して偏心配置されているため、この面がカメラ前面に配置されてしまうと、被写体側から見た場合、カメラ240の撮影中心が自分からずれているように錯覚してしまい(一般的なカメラ同様、入射面の垂直方向を撮影していると感じるのが通常である。)、違和感を与えてしまう。そこで、本例のように、結像光学系の最も物体側の面が偏心面である場合には、カバー部材265を設けることが、被写体側から見た場合に違和感を感じずに、既存のカメラと同じ感覚で撮影を受けることができ望ましい。
Here, without providing the cover member, the surface of the first
次に、図31は、本発明による光学アッセンブリを電子内視鏡の観察系の対物光学系280に組み込んだ構成の概念図を示す。この電子内視鏡は、図31(a)に示すように、電子内視鏡271と、照明光を供給する光源装置272と、その電子内視鏡271に対応する信号処理を行うビデオプロセッサ273と、このビデオプロセッサ273から出力される映像信号を表示するモニター274と、このビデオブロセッサ273と接続され映像信号等に記録するVTRデッキ275、及び、ビデオディスク276と、映像信号を映像としてプリントアウトするビデオプリンタ277と共に構成されており、電子内視鏡271の挿入部278の先端部279は、図31(b)に示すように構成されている。光源装置272から照明された光束は、ライトガイドファイバー束286を通って照明用対物光学系285により、観察部位を照明する。そして、この観察部位からの光が、カバー部材284を介して、観察用対物光学系280によって物体像として形成される。この物体像は、赤外カットフィルター等のフィルター281を介してCCD22の撮像面21上に形成される。さらに、この物体像は、CCD22によって映像信号に変換され、その映像信号は、図31(a)に示すビデオプロセッサ273により、モニター274上に直接表示されると共に、VTRデッキ275、ビデオディスク276中に記録され、また、ビデオプリンタ277から映像としてプリントアウトされる。
Next, FIG. 31 shows a conceptual diagram of a configuration in which the optical assembly according to the present invention is incorporated in the objective optical system 280 of the observation system of the electronic endoscope. As shown in FIG. 31A, the electronic endoscope includes an
このように構成された内視鏡は、少ない光学部材で構成でき、高性能・低コスト化が実現できると共に、結像光学系280の第1光学プリズム210と第2光学プリズム220とが内視鏡の長軸方向に並ぶため、細径化を阻害することなく上記効果を得ることができる。なお、この例でも、カバー部材284として平行平面板を配置しているが、パワーを持ったレンズを用いてもよい。
The endoscope configured as described above can be configured with a small number of optical members, can achieve high performance and low cost, and the first
ここで、本発明の光学プリズム100、101、210、220をCCDやフィルター等の撮像素子前方に配置するときの望ましい構成を図32に示す。図中、偏心プリズムPは、本発明の光学プリズム100、101、210、220である。いま、撮像素子の撮像面Cが、図のように四角形を形成するとき、偏心プリズムPに配置された面対称自由曲面の対称面Dが、この撮像面Cの四角形を形成する辺の少なくとも一つと平行になるように配置することが、美しい像形成の上で望ましい。
Here, FIG. 32 shows a desirable configuration when the
さらに、この撮像面Cが正方形や長方形といった4つの内角がそれぞれ略90°にて形成されている場合には、面対称自由曲面の対称面Dは、撮像面Cの互いに平行関係にある2辺に対して平行に配置され、より望ましくは、この2辺の中間に配置され、この対称面Dが撮像面Cを左右又は上下に対称となる位置に一致させている構成であることが好ましい。このように構成すれば、装置に組み込むときの組み込み精度が出しやすく、量産性に効果的である。 Further, when the imaging surface C has four interior angles such as a square and a rectangle formed at approximately 90 °, the symmetry plane D of the plane-symmetry free-form surface has two sides parallel to each other of the imaging surface C. Is more preferably arranged in the middle of the two sides, and the symmetry plane D is configured to coincide with the position where the imaging plane C is symmetrical left and right or up and down. If comprised in this way, the assembly precision at the time of incorporating in an apparatus will be easy to be taken out, and it is effective for mass productivity.
さらに、偏心プリズムPを構成する光学面である第1面、第2面、第3面等の中、複数の面又は全ての面が面対称自由曲面の場合には、複数の面又は全ての面の対称面が同一面D上に配置されるように構成することが、設計上も、収差性能上も望ましい。そして、この対称面Dと撮像面Cとの関係は、上述と同様の関係にあることが望ましい。 Further, in the case where a plurality of surfaces or all of the first, second, and third surfaces, which are optical surfaces constituting the decentered prism P, are plane-symmetric free-form surfaces, a plurality of surfaces or all of the surfaces It is desirable in terms of design and aberration performance that the planes of symmetry are arranged on the same plane D. The relationship between the symmetry plane D and the imaging plane C is desirably the same as described above.
なお、以上の実施例の光学プリズムとしては、何れも光学面3面からなり、その中の1面が全反射作用と透過作用とを兼用する面で構成された内部反射回数2回のタイプのプリズムを用いたが、本発明の光学プリズムはこれに限られるものではない。 Each of the optical prisms of the above-described embodiments is composed of three optical surfaces, one of which is a surface that has both the total reflection function and the transmission function, and has two internal reflections. Although a prism is used, the optical prism of the present invention is not limited to this.
以上の本発明の光学プリズム、鏡枠及び光学アッセンブリは例えば次のように構成することができる。 The optical prism, the lens frame, and the optical assembly of the present invention described above can be configured as follows, for example.
〔1〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射
面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、
前記光学プリズムは、自己に適合するように構成された鏡枠と結合されて用いられるようになされ、前記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に、この光学プリズムを前記鏡枠に取り付けるための凸部が形成されてなることを特徴とする光学プリズム。
[1] Provided with at least three optical surfaces, the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject is reflected twice or more inside itself to bend the optical path, and output from the predetermined emission surface as the emitted light An optical prism configured to be emitted to the outside and form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the incident surface or the emission surface has a transmission effect and an internal reflection effect. In an optical prism consisting of optical surfaces to perform,
The optical prism is used in combination with a lens frame configured to be adapted to the optical prism, and the optical prism is formed on a side surface formed in a direction crossing each direction of the entrance surface and the exit surface. A convex portion for attaching the lens to the lens frame is formed.
〔2〕 前記凸部は、その所定部に前記鏡枠との相対位置を所定の関係に維持するための位置決め用ボスが設けられてなるものであることを特徴とする上記1記載の光学プリズム。 [2] The optical prism as described in [1] above, wherein the convex portion is provided with a positioning boss for maintaining a relative position with the lens frame in a predetermined relationship at the predetermined portion. .
〔3〕 前記光学プリズムは、射出成形法にて製造されるものであって、前記凸部はその射出成形法に適用されるスライド機構を利用して成形されるようにしたことを特徴とする上記1記載の光学プリズム。 [3] The optical prism is manufactured by an injection molding method, and the convex portion is molded by using a slide mechanism applied to the injection molding method. 2. The optical prism according to 1 above.
〔4〕 前記入射面及び前記出射面並びに前記反射に係る反射面等の光学面における有効領域は、前記スライド機構を利用して成形される部位から0.5乃至5.0mm離隔して設定されるようになされたことを特徴とする上記3記載の光学プリズム。 [4] Effective areas in the optical surface such as the incident surface, the exit surface, and the reflective surface related to the reflection are set at a distance of 0.5 to 5.0 mm from a portion formed by using the slide mechanism. 4. The optical prism according to 3 above, wherein the optical prism is configured as described above.
〔5〕 前記スライド機構を利用して成形される凸部に所定部材の取り付けに用いる複数の取り付け面が形成されてなることを特徴とする上記3記載の光学プリズム。 [5] The optical prism as described in [3] above, wherein a plurality of mounting surfaces used for mounting a predetermined member are formed on a convex portion formed by using the slide mechanism.
〔6〕 前記スライド機構を利用して成形される凸部の所定領域に当該射出成形に適用されたキャビティ番号が刻印されてなることを特徴とする上記3記載の光学プリズム。 [6] The optical prism as set forth in [3], wherein a cavity number applied to the injection molding is engraved in a predetermined region of a convex portion molded using the slide mechanism.
〔7〕 前記複数の取り付け面は相互に平行に形成されてなることを特徴とする上記5記載の光学プリズム。 [7] The optical prism according to [5], wherein the plurality of mounting surfaces are formed in parallel to each other.
〔8〕 前記光学プリズムは、射出成形法にて製造されるものであって、前記入射面あるいは出射面として機能する面等この光学プリズムの外形を規定する面同士が接して形成される稜線の中隣接せず対向する位置にある2本の稜線を概略含む仮想平面に沿うようにして射出成形に係る金型分割線が設定されてなるものであることを特徴とする上記1記載の光学プリズム。 [8] The optical prism is manufactured by an injection molding method, and has a ridgeline formed by contacting surfaces defining the outer shape of the optical prism, such as the incident surface or a surface functioning as an output surface. 2. The optical prism according to 1 above, wherein a mold dividing line for injection molding is set so as to be along a virtual plane that roughly includes two ridge lines that are not adjacent to each other but are opposed to each other. .
〔9〕 前記金型分割線は、前記射出成形に係って設定される基準金型分割線に対して自然数で表わされる角度をなすように設定されることを特徴とする上記8記載の光学プリズム。 [9] The optical system according to [8], wherein the mold parting line is set so as to form an angle represented by a natural number with respect to a reference mold parting line set for the injection molding. prism.
〔10〕 前記光学プリズムは、射出成形法にて製造されるものであって、射出成形に係る金型分割線が所定部位に対応して設定され、この金型分割線に対応する所定部位に、樹脂を注入するためのゲートが形成され、及び/又は、突き出し用の凸部が突き出し力に係る重心から等距離の位置に複数形成されてなるものであることを特徴とする上記1記載の光学プリズム。
[10] The optical prism is manufactured by an injection molding method, and a mold parting line related to injection molding is set corresponding to a predetermined part, and the predetermined part corresponding to the mold parting line is set. 2. The gate according to
〔11〕 前記突き出し用の凸部はそれらの厚みが実質的に等しく形成されたものであることを特徴とする上記10記載の光学プリズム。 [11] The optical prism as set forth in [10], wherein the protrusions for protrusion are formed with substantially the same thickness.
〔12〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入
射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、
前記入射面及び出射面並びに前記反射に係る反射面等の光学面の中の1の面に隣接して当該光学面とは異なる定義になるゴースト防止面がその1の面に対し所定の角度をもって設けられてなることを特徴とする光学プリズム。
[12] At least three optical surfaces are provided, and incident light from an incident surface suitable for receiving light from an object is reflected twice or more inside itself to bend the optical path, and output from a predetermined emission surface An optical prism configured to be emitted to the outside and form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the incident surface or the emission surface has a transmission effect and an internal reflection effect. In an optical prism consisting of optical surfaces to perform,
A ghost-preventing surface having a different definition from the optical surface adjacent to one of the optical surfaces such as the incident surface, the output surface, and the reflecting surface related to the reflection has a predetermined angle with respect to the one surface. An optical prism characterized by being provided.
〔13〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、
前記入射面及び出射面並びに前記反射に係る反射面等の光学面の中の1の面と同一面上に当該光学面とは異なる定義になる梨地処理されたゴースト防止面が設けられてなることを特徴とする光学プリズム。
[13] At least three optical surfaces are provided, and incident light from an incident surface suitable for receiving light from a subject is reflected twice or more inside itself to bend an optical path, and output from a predetermined emission surface as emitted light. An optical prism configured to be emitted to the outside and form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the incident surface or the emission surface has a transmission effect and an internal reflection effect. In an optical prism consisting of optical surfaces to perform,
A satin-finished ghost-preventing surface having a different definition from the optical surface is provided on the same surface as one of the optical surfaces such as the entrance surface, the exit surface, and the reflective surface related to the reflection. An optical prism characterized by.
〔14〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、
前記入射面及び出射面並びに前記反射に係る反射面等の光学面は、アルミコート又はマルチコートが施され、これら光学面の中の1の面と同一面上に当該光学面とは異なる定義になる特定の面が設けられ、かつ、この特定の面には当該光学面との境界部位に幅1mm以下のコート代が設定されてなることを特徴とする光学プリズム。
[14] Provided with at least three optical surfaces, the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject is reflected two or more times within itself to bend the optical path, and output from the predetermined emission surface as the emitted light An optical prism configured to be emitted to the outside and form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the incident surface or the emission surface has a transmission effect and an internal reflection effect. In an optical prism consisting of optical surfaces to perform,
Optical surfaces such as the incident surface, the output surface, and the reflective surface related to the reflection are subjected to aluminum coating or multi-coating, and are defined differently from the optical surface on the same surface as one of these optical surfaces. An optical prism characterized in that a coating surface having a width of 1 mm or less is set at a boundary portion with the optical surface.
〔15〕 前記入射面及び出射面並びに前記反射に係る反射面等の光学面の中の少なくとも相対する2面は光軸に交差する幅方向の寸法が実質的に等しくなるように形成されてなることを特徴とする上記1記載の光学プリズム。 [15] At least two opposing surfaces among the incident surface, the emission surface, and the reflection surface related to the reflection are formed so that the dimensions in the width direction intersecting the optical axis are substantially equal. 2. The optical prism as described in 1 above.
〔16〕 前記入射面及び出射面並びに前記反射に係る反射面等の光学面は、それらの中の相隣る2面で形成される稜線が曲線をなすような曲面として成形されてなることを特徴とする上記1記載の光学プリズム。 [16] The optical surfaces such as the incident surface, the exit surface, and the reflective surface related to the reflection are formed as curved surfaces in which ridge lines formed by two adjacent surfaces are curved. 2. The optical prism as described in 1 above.
〔17〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成され、前記入射面及び前記出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に当該射出成形法に適用されるスライド機構を利用して成形される部材取り付け用の凸部が形成されてなる光学プリズムに適合するように構成された鏡枠であって、
前記光学プリズムの凸部と前記入射面及び前記出射面並びに前記反射に係る反射面等の光学面の中の所定の面に形成される段状部とに対応した形状になされた装着部が形成されていることを特徴とする鏡枠。
[17] At least three optical surfaces are provided, and incident light from an incident surface suitable for receiving light from an object is reflected twice or more inside itself to bend an optical path, and output from a predetermined emission surface as emitted light. The injection molding is performed on the side surface formed in a direction intersecting with each direction of the incident surface and the emission surface, and configured to form an image of a subject on an imaging surface disposed outside. A lens frame configured to be adapted to an optical prism formed with a projection for mounting a member formed using a slide mechanism applied to the law,
A mounting portion having a shape corresponding to the convex portion of the optical prism and a stepped portion formed on a predetermined surface of the optical surface such as the entrance surface, the exit surface, and the reflection surface related to the reflection is formed. Mirror frame characterized by being made.
〔18〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成され、前記入射面及び前記出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に当該射出成形法に適用されるスライド機構を利用して成形される部材取り付け用の凸部が形
成されてなる光学プリズムと、前記光学プリズムの出射面の周囲を囲むように形成された自己の遮蔽部材の所定部が前記光学プリズムに対しその出射面から嵌め合わされ得るように構成された鏡枠とを含んでなる光学アッセンブリであって、
前記鏡枠の遮蔽部材の内面所定部と該内面所定部に対応する前記光学プリズムの外面所定部との間にシール及び/又は接着のための物質を介在させてなることを特徴とする光学アッセンブリ。
[18] Provided with at least three optical surfaces, the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject is reflected two or more times within itself to bend the optical path, and to be emitted from a predetermined emission surface The injection molding is performed on the side surface formed in a direction intersecting with each direction of the incident surface and the emission surface, and configured to form an image of a subject on an imaging surface disposed outside. An optical prism formed with a projection for attaching a member formed by using a slide mechanism applied to the law, and a predetermined shielding member formed so as to surround the periphery of the emission surface of the optical prism An optical assembly comprising a lens frame configured such that a portion can be fitted to the optical prism from its exit surface,
An optical assembly comprising a sealing and / or adhesive substance interposed between a predetermined inner surface of the shielding member of the lens frame and a predetermined outer surface of the optical prism corresponding to the predetermined inner surface. .
〔19〕 前記シール及び/又は接着のための物質は光の反射が抑制される属性を有するものであることを特徴とする上記18記載の光学アッセンブリ。 [19] The optical assembly as described in 18 above, wherein the substance for sealing and / or bonding has an attribute of suppressing reflection of light.
〔20〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成され、前記入射面及び前記出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に当該射出成形法に適用されるスライド機構を利用して成形される部材取り付け用の凸部が形成されてなる光学プリズムと、前記光学プリズムの出射面から出射され結像された画像を撮像する撮像素子を保持し前記光学プリズムに適合するように構成された鏡枠とを含んでなる光学アッセンブリであって、
前記鏡枠側又は前記光学プリズム側の少なくとも何れか一方の側に前記鏡枠に保持された撮像素子及び前記光学プリズムの出射面と共働して実質的に密閉された空間部を構成する遮蔽部材が設けられてなることを特徴とする光学アッセンブリ。
[20] Provided with at least three optical surfaces, the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject is reflected twice or more inside itself to bend the optical path, and as the emitted light from the predetermined emission surface The injection molding is performed on the side surface formed in a direction intersecting with each direction of the incident surface and the emission surface, and configured to form an image of a subject on an imaging surface disposed outside. Holds an optical prism formed with projections for attaching members formed using a slide mechanism applied to the method, and an image sensor that captures an image formed from the exit surface of the optical prism An optical assembly comprising a lens frame configured to fit the optical prism,
Shield that constitutes a substantially sealed space portion in cooperation with the imaging element held by the lens frame and the exit surface of the optical prism on at least one side of the lens frame side or the optical prism side An optical assembly comprising a member.
〔21〕 前記遮蔽部材は前記光学プリズム側に設けられてなることを特徴とする上記20記載の光学アッセンブリ。 [21] The optical assembly as described in 20 above, wherein the shielding member is provided on the optical prism side.
〔22〕 前記遮蔽部材は前記鏡枠側に設けられてなることを特徴とする上記20記載の光学アッセンブリ。 [22] The optical assembly as described in 20 above, wherein the shielding member is provided on the lens frame side.
〔23〕 前記遮蔽部材は前記光学プリズム側及び前記鏡枠側の双方に設けられ、該双方から延出してなる各遮蔽部材がそれらの延出端縁に各設けられたフランジ部で接合されてなることを特徴とする上記20記載の光学アッセンブリ。 [23] The shielding member is provided on both the optical prism side and the lens frame side, and the shielding members extending from both are joined by flange portions provided on the extending edges thereof. 21. The optical assembly as described in 20 above, wherein
〔24〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、
前記光学プリズムは、自己に適合するように構成された鏡枠と結合されて用いられるようになされ、前記入射面及び前記出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に、前記入射面から前記出射面に到るまでの有効径内における光路を妨げないようにして凹部が形成されてなることを特徴とする光学プリズム。
[24] At least three optical surfaces are provided, the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject is reflected twice or more inside itself, the optical path is bent, and the light is emitted from the predetermined emission surface. An optical prism configured to be emitted to the outside and form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the incident surface or the emission surface has a transmission effect and an internal reflection effect. In an optical prism consisting of optical surfaces to perform,
The optical prism is used in combination with a lens frame configured to be adapted to itself, and is formed on a side surface formed in a direction crossing each direction of the incident surface and the exit surface. An optical prism, wherein a concave portion is formed so as not to obstruct an optical path within an effective diameter from the surface to the exit surface.
〔25〕 前記凹部内の適所に該凹部表面から外部に突出した凸部が設けられてなるものであることを特徴とする上記24記載の光学プリズム。 [25] The optical prism as described in 24 above, wherein a convex portion protruding from the surface of the concave portion is provided at an appropriate position in the concave portion.
〔26〕 前記凸部は、前記撮像面に配置される撮像素子等を保持するためのフレ−ム部材と前記光学プリズムとの相対位置を規制するための位置決め部を有してなるものであることを特徴とする上記25記載の光学プリズム。 [26] The convex portion includes a positioning portion for restricting the relative position between the frame member for holding the imaging element or the like disposed on the imaging surface and the optical prism. 26. The optical prism as described in 25 above.
〔27〕 前記凸部は、少なくとも一つ乃至複数の平面部を有してなり、その中の所
定の平面部が前記フレ−ム部材に形成された撮像素子取り付け面に略々平行又は略々垂直であることを特徴とする上記26記載の光学プリズム。
[27] The convex portion has at least one or a plurality of plane portions, and a predetermined plane portion therein is substantially parallel or substantially parallel to the image sensor mounting surface formed on the frame member. 27. The optical prism as described in 26 above, which is vertical.
〔28〕 前記位置決め部は、当該フレーム部材に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部に対応する嵌合用凸部又は嵌合用凹部を有し、かつ、該嵌合用凸部又は嵌合用凹部は対応するフレ−ム部材側の嵌合用凹部又は嵌合用凸部との嵌合の解除を少なくとも特定方向では規制するための張り出し部又は凹陥部が形成されてなることを特徴とする上記26記載の光学プリズム。 [28] The positioning portion has a fitting convex portion or a fitting concave portion corresponding to the fitting concave portion or the fitting convex portion formed in the frame member, and the fitting convex portion or the fitting concave portion is 27. A protruding portion or a recessed portion for restricting the release of the fitting with the fitting concave portion or the fitting convex portion on the corresponding frame member side at least in a specific direction is formed. Optical prism.
〔29〕 前記張り出し部又は凹陥部は、前記フレ−ム部材に形成された嵌合用凹部又は嵌合用凸部としてのアリ溝部又はアリ部に対応するアリ部又はアリ溝部として形成されてなることを特徴とする上記28記載の光学プリズム。 [29] The projecting portion or the recessed portion is formed as a dovetail portion or a dovetail portion corresponding to the dovetail portion or the dovetail portion as the fitting concave portion or the fitting convex portion formed in the frame member. 29. The optical prism as described in 28 above.
〔30〕 前記位置決め部は、自己の弾性変形による弾発力によって前記位置決め部との相対位置の変化を抑制するように当該フレ−ム部材に形成されてなる弾性片が当接し、この弾発力を受けるようになされた受け面が形成されてなることを特徴とする上記28記載の光学プリズム。 [30] The positioning portion abuts against an elastic piece formed on the frame member so as to suppress a change in the relative position with respect to the positioning portion by an elastic force caused by its own elastic deformation. 29. The optical prism as described in 28 above, wherein a receiving surface adapted to receive force is formed.
〔31〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、
前記入射面及び前記出射面並びに前記反射面は、これら各面周囲の稜線によってそれぞれ略々四辺形が形成されるようになされたものであることを特徴とする光学プリズム。
[31] Provide at least three optical surfaces, reflect the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject twice or more inside itself, bend the optical path, and output from the predetermined emission surface as the emitted light An optical prism configured to be emitted to the outside and form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the incident surface or the emission surface has a transmission effect and an internal reflection effect. In an optical prism consisting of optical surfaces to perform,
The optical prism, wherein the incident surface, the exit surface, and the reflecting surface are each formed such that a substantially quadrilateral is formed by a ridge line around each of the surfaces.
〔32〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成された光学プリズムであって、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムにおいて、
前記出射面の有効領域外に鏡枠又は撮像素子取り付け用部材が一体に成形されてなることを特徴とする光学プリズム。
[32] Provide at least three optical surfaces, bend the optical path by reflecting the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject twice or more inside the self, and use it as the emitted light from the predetermined emission surface An optical prism configured to be emitted to the outside and form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the incident surface or the emission surface has a transmission effect and an internal reflection effect. In an optical prism consisting of optical surfaces to perform,
An optical prism, wherein a lens frame or an image sensor mounting member is integrally formed outside the effective area of the exit surface.
〔33〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、外部に配置された撮像面上に被写体の像を結像するように構成され、前記出射面の有効領域外に鏡枠又は撮像素子取り付け用部材が一体に成形されてなる光学プリズムと、前記光学プリズムの前記取り付け用部材に鏡枠を介してあるいは直接に、前記光学プリズムの出射面から出射され結像された画像を撮像する撮像素子が取り付けられてなることを特徴とする光学アッセンブリ。 [33] Provide at least three optical surfaces, bend the optical path by reflecting the incident light from the incident surface suitable for the incidence of the light from the subject twice or more inside the self, An optical system in which an image of a subject is formed on an imaging surface disposed outside and is imaged on the outside, and a lens frame or an image sensor mounting member is integrally molded outside the effective area of the emission surface. A prism and an image pickup device for picking up an image formed by being emitted from the exit surface of the optical prism are directly attached to the attachment member of the optical prism via a lens frame or directly. Optical assembly.
〔34〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムを2個備え、少なくともその一方の光学プリズムが結像性を備えている光学アッセンブリにおいて、
前記光学プリズムの少なくとも1つは、前記入射面及び出射面の各方向と交叉する方向に形成されてなる側面に、この光学プリズムを鏡枠又は他の光学プリズムに取り付けるための凸部又は凹部が形成されてなることを特徴とする光学アッセンブリ。
[34] Provided with at least three optical surfaces, the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject is reflected twice or more inside itself to bend the optical path, and output from the predetermined emission surface as the emitted light An optical system that includes two optical prisms that are output to the outside and at least one of the incident surface or the output surface has a transmission surface and an inner surface reflection function, and at least one of the optical prisms has image-forming properties. In the assembly,
At least one of the optical prisms has a convex portion or a concave portion for attaching the optical prism to a lens frame or another optical prism on a side surface formed in a direction intersecting with each direction of the incident surface and the emitting surface. An optical assembly formed by being formed.
〔35〕 少なくとも3つの光学面を備え、被写体からの光が入射するに適合した入射面からの入射光を自己の内部で2回以上反射させて光路を折り曲げ、所定の出射面から出射光として外部に出射させ、前記入射面又は前記出射面の少なくとも一方が透過作用と内面反射作用を行う光学面からなる光学プリズムを2個備え、少なくともその一方の光学プリズムが結像性を備えている光学アッセンブリにおいて、
前記光学プリズムの少なくとも1つは、その出射面又は入射面の有効領域外に鏡枠又は撮像素子取り付け用部材が一体に成形されてなることを特徴とする光学アッセンブリ。
[35] Provide at least three optical surfaces, bend the optical path by reflecting the incident light from the incident surface suitable for the incidence of light from the subject twice or more inside the self, and use it as the emitted light from the predetermined emission surface An optical system that includes two optical prisms that are output to the outside and at least one of the incident surface or the output surface has a transmission surface and an inner surface reflection function, and at least one of the optical prisms has image-forming properties. In the assembly,
At least one of the optical prisms is formed by integrally forming a lens frame or an image sensor mounting member outside an effective area of the exit surface or the entrance surface.
100、101、210、220…光学プリズム
12、13、14、15、16、17、211、212、213、214、221、222、223、224…光学作用面
20…ローパスフィルター
21…撮像面
22…撮像素子(CCD)
23…CCD基板
23a…取り付け孔
23b…取り付け長孔
30…鏡枠
31L、31R…凸部
60L、60R…側面
70L、70R…凹部
80L、80R…段部
90L、90R…凸部
91L、91R…ボス
106L、106R…側面
107L、107R…凹部
108L、108R…段部
109L、109R…凸部
131L、131R…光学系取り付け部
132L、132R…ネジ孔
133L、133R…嵌合用溝
134L、134R…弾性片部
135L、135R…角孔
150L、150R…ビス
161、162…柱部材
161a、162b…ピン
163、163a…角柱筒状部材
163ap…段面
164…切り込み
165a、165b…弾性片
166…突起
167…位置決め用土手部
168、169、170…鏡枠
168a…開口
169L、169R…延長部
170L、170R…延長部
170La、170Rb…位置決め段面
190L、190R…凸部
202…絞り
203…像面
205…カバーガラス
231、232…取り付け片
233…突起
234…孔
235…取り付け金具
236…L字状金具
238…棒状スペーサ
239…ビス
237…取り付け金具
240…電子カメラ
248…撮影用対物光学系
242…撮影用光路
251…フィルター
252…処理手段
259…接眼光学系
260…液晶表示素子(LCD)
261…記録手段
262…入射面
263…反射面
264…反射と屈折の兼用面
265…カバー部材
271…電子内視鏡
272…光源装置
273…ビデオプロセッサ
274…モニター
275…VTRデッキ
276…ビデオディスク
277…ビデオプリンタ
278…挿入部
279…先端部
286…ライトガイドファイバー束
285…照明用対物光学系
284…カバー部材
280…観察用対物光学系
281…フィルター
290…取り付け金具
E…観察者眼球
C…撮像素子の撮像面
P…偏心プリズム
D…面対称自由曲面の対称面
100, 101, 210, 220 ...
23 ...
261 ... Recording means 262 ...
Claims (3)
前記出射面の有効領域外に鏡枠又は撮像素子取り付け用部材が一体に成形されてなることを特徴とする光学プリズム。 It has at least three optical surfaces and reflects the incident light from the incident surface suitable for the incident light from the subject twice or more inside itself, bends the optical path, and emits the light from the predetermined emitting surface to the outside as the emitted light An optical prism configured to form an image of a subject on an imaging surface disposed outside, wherein at least one of the entrance surface and the exit surface performs transmission and internal reflection In the optical prism consisting of
An optical prism, wherein a lens frame or an image sensor mounting member is integrally formed outside the effective area of the exit surface.
前記光学プリズムの少なくとも1つは、その出射面又は入射面の有効領域外に鏡枠又は撮像素子取り付け用部材が一体に成形されてなることを特徴とする光学アッセンブリ。 It has at least three optical surfaces and reflects the incident light from the incident surface suitable for the incident light from the subject twice or more inside itself, bends the optical path, and emits the light from the predetermined emitting surface to the outside as the emitted light An optical assembly in which at least one of the incident surface or the exit surface includes two optical prisms each having an optical surface that performs a transmission action and an inner surface reflection action, and at least one of the optical prisms has an imaging property.
At least one of the optical prisms is formed by integrally forming a lens frame or an image sensor mounting member outside an effective area of the exit surface or the entrance surface.
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